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Hochgenaues Wechselkopfsystem

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Hochgenaues Wechselkopfsystem

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Ähnlich der HSK-Schnittstelle bietet das neue Head Fitting System (HFS) von Mapal durch seinen hochgenauen Kurzkegel mit Plananlage beim Wechsel von Werkzeugköpfen auf einem Werkzeughalter 3mm Wiederholgenauigkeit und ermöglicht dadurch völlig neue Werkzeugkonzepte.

Die neueste Entwicklung der Präzisionswerkzeuge ist gekennzeichnet vom Einsatz neuer Schneidstoffe, verbesserter Herstell- und exakterer Rundlaufgenauigkeiten. Dies gilt nicht nur für die Bearbeitung von Präzisionsbohrungen, sondern interessanterweise auch für deren Schruppbearbeitung. Der Grund hierfür ist, dass auch bei dieser Technologie die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung und neue Schneidstoffe mit entsprechenden Anforderungen an Stabilität und Rundlaufgenauigkeit der Spindel eingesetzt werden.

Wegbereiter HSK
Wegbereiter für den rasanten Fortschritt war die Entwicklung des HSK. Damit war eine Trenn-/Schnittstelle geschaffen, die hohe Stabilität mit hoher Genauigkeit verband. Die weltweite Verbreitung des HSK und seine auf Hochgeschwindigkeitsmaschinen fast ausschließliche Anwendung beweisen das täglich.
Eine offene und bisher unbeantwortete Frage war die Trennstelle von Werkzeugköpfen. Auch auf dem Gebiet gibt es verschiedene Lösungen wie Kegel, Bajonette, Verzahnungen, etc.
Gerade die große Vielfalt zeigt allerdings, dass bisher die ideale Lösung wie beim HSK noch nicht gefunden wurde. Es lag daher nahe, zu untersuchen, ob die Entwicklung eines Spannsystems für Werkzeugköpfe nicht gewisse Anleihen beim HSK machen könnte. Sozusagen einige Elemente verwenden dabei jedoch eine Anpassung an die speziellen Erfordernisse eines Kopfspannsystems machen.
Das Ergebnis einer völlig neuen Entwicklung für dieses spezielle Gebiet ist das neue HFS-Wechselkopfsystem, ein Head-Fitting-System (HFS) von Mapal. Die kennzeichnenden Elemente sind:
– Kegel
– Plananlage
– formschlüssige Mitnahme
– zentrale Spannschraube
Damit wird die hohe Präzision und Leistungsübertragung gesichert:
– Rundlaufgenauigkeit 3 µm
– Wechselgenauigkeit 3 µm
Und das dank der Plananlage bei hoher Stabilität und absolut genauer Längspositionierung.
Die Betätigung der Trennstelle ist denkbar einfach und recht komfortabel. Die Differentialschraube zieht den Kegel ein und stößt ihn automatisch aus, je nach Drehrichtung. Auch nach langem Einsatz ist die Demontage mit definierter Lösekraft gesichert. Damit werden mit einem Element, der Differentialschraube, alle Funktionen ausgeübt.
Damit ist auch der denkbar einfachste Aufbau der neuen Kopftrennstelle gewährleistet. Er besteht nur aus dem Kopf, dem Halter und – als einzigem beweglichen Teil – der Differentialschraube. Dieser einfache Aufbau stellt eine einfache, fast simple Lösung dar. Umso gewichtiger sind die Möglichkeiten und die Auswirkungen der neuen Kopftrennstelle auf den Aufbau der Werkzeuge und die Möglichkeiten der Zerspanung mit diesen neuen Werkzeugen.
Wechselgenauigkeit 3 mm
Die neue Kopftrennstelle gibt jetzt die Möglichkeit, Halter und den Schneidkopf zu trennen und wieder zusammenzufügen und so ein Werkzeug in gleicher bzw. sogar noch verbesserter Qualität und Leistungsfähigkeit – wie bei einstückigen Werkzeugen – zu schaffen.
Wie ist dieses scheinbare Paradoxon zu erklären? Aufgrund der außerordentlichen Präzision der neuen Kopftrennstelle gibt es im Zusammenbau praktisch keine Abweichung in der Genauigkeit im Verhältnis zu festen einstückigen Werkzeugen. Allerdings wird der Werkzeugkopf, bestehend aus dem Schneidenteil und dem Kegel, ein Standardteil. Dieses Teil kann in größeren Stückzahlen, in idealer, stabiler Spannung in höchster Präzision kostengünstig hergestellt werden. Eine Sonderreibahle, z. B. in Sonderlänge, mit instabilem Schaft, etc. kann, schon aus physikalischen Gründen, nicht so stabil eingespannt werden wie der kurze Kopf. Vorteilhaft ist weiterhin, dass jeder Kopf in der gleichen Präzision gespannt und hergestellt werden kann wie der vorherige und der nächste. Der für die moderne Fertigung so herausragende Effekt der Gleichmäßigkeit der Leistung inkl. der Standlängen wird durch die neue Kopftrennstelle optimal erreicht.
Durch die gleichförmige Schleifqualität und die stabile Spannung ist es jetzt möglich, neuartige Geometrien, z. B. für den Spanbruch einzuschleifen. Da üblicherweise der Nachschliff entfällt, kann damit ohne Rücksicht auf Nachschlifffähigkeit die Schneidengeometrie entwickelt und verwirklicht werden.
Schwingungen werden unterdrückt
Ein interessanter Zusatzeffekt – durch die Unterbrechung des Faserverlaufs im Werkzeugschaft werden oft auch Schwingungen unterdrückt.
Mapal bietet eine, mit dem neuen HFS- Wechselkopfsystem ausgerüstete Standardbaureihe für feste Reibahlen aus dem Mapal Multicut-Programm an.
Innovative Lösungen bei Sonderwerkzeugen
Daneben sind im Bereich der Sonderwerkzeuge innovative Lösungen möglich. Ein Beispiel hierfür sind die Werkzeuge zur Fertigbearbeitung von Ventilsitz und -führung. Auf Grund der großen Durchmesserunterschiede bietet es sich an, das dünne, lange Werkzeug für die Ventilführung vom anderen Teil für den Ventilsitz zu trennen. Da bisher kein Wechselkopfsystem mit entsprechender Genauigkeit zur Verfügung stand, mussten diese Werkzeuge nach der Montage immer ausgerichtet werden. Das HFS-Wechselkopfsystem garantiert die erforderliche Genauigkeit und bringt somit einfacheres Werkzeughandling und kürzere Wechselzeiten.
– mav 211
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