Mitunter kann es sehr schwierig sein, tief ins Werkstückinnere vorzudringen und hier Bohrungen vorzunehmen. Um diesem Problem zu begegnen, werden sehr unterschiedliche Verfahren angewendet. Manche Unternehmen bringen extralange oder speziell entwickelte Bohrer zum Einsatz. Doch selbst Vollhartmetall-Bohrer können ausgelenkt werden, wenn sie weit aus dem Spannfutter herausragen. Andere Firmen versuchen es mit einer verlängerten Werkzeugaufnahme. Aber diese Sonderanfertigungen sind zum einen teuer und können zum anderen nur für Bohrungen einer bestimmten Länge verwendet werden.
Schließlich halten einige Unternehmen auch eine Doppelwinkel-Spannzange oder eine Verlängerung des ER-Spannzangenfutters für das Mittel der Wahl. Allerdings sind diese Vorrichtungen nicht gerade kompakt. Jede Auslenkung und jede Unwucht des Werkzeugs hat aufgrund der langen Auskragung sofort gravierende Auswirkungen. Dadurch muss der Bediener nicht nur das Werkzeug selbst, sondern auch noch den Werkzeughalter im Auge behalten. Denn dieser gibt unter Umständen nach oder vibriert. Werden die Vorschubgeschwindigkeiten reduziert, um den Bohrer besser halten und genauer führen zu können, hat dies wiederum andere negative Folgen: Die Bohrungsgenauigkeit leidet, die Standzeit der Werkzeuge verkürzt sich und die Produktivität sinkt. Eine andere, bessere Lösung musste also her.
Der in Latrobe, Pennsylvania, ansässige Werkzeughersteller Kennametal entwickelte daher eine Hydrodehnspannfutter-Verlängerung, mit der sich die genannten Herausforderungen meistern lassen. Zudem ist die Lösung flexibel einsetzbar und kostengünstig.
„Wir haben uns dabei im Wesentlichen folgende Fragen gestellt: Wie fertigen unsere Kunden schwer zugängliche Bohrungen vorbei an Vorrichtungen und Werkstückkonturen? Ergeben sich besondere Probleme, wenn die Bearbeitung durch Spannmittel und Vorrichtungen behindert wird?“, erklärt Michael Schuffenhauer, verantwortlich für den Bereich Werkzeugsysteme bei Kennametal.
Die Hydraulik macht‘s
Daraufhin wurden die neuen Hydrodehnspannfutter-Verlängerungen entwickelt. Schuffenhauer zählt einige Schlüsselmerkmale auf, durch die sich die neuen Hydrodehnspannfutter von allen anderen derzeit erhältlichen Produkten unterscheiden. Dazu gehören:
- Eine Rundlaufgenauigkeit von 3 μm bei 2,5 x D Werkzeugauskragung. Dadurch sind eine außergewöhnlich lange Standzeit und eine hohe Bohrungsqualität gegeben.
- Da das Hydrodehnspannfutter G2,5/ 25 000 min-1 gewuchtet ist, werden die Vibrationen bei höheren Spindeldrehzahlen deutlich reduziert.
- Durch die hydraulische Spannung werden die Vibrationen zusätzlich gedämpft.
- Interne Kanäle ermöglichen eine einfache Zuführung des Kühlmittels. Zusätzliche Adapter werden nicht benötigt.
- Durch die ultraschlanke Ausführung kann beispielsweise ein 12 mm Bohrer in einem 20 mm Spannfutter eingesetzt werden.
- Durch die große Auswahl an Reduzierhülsen, die wahlweise in Zoll- oder in metrischen Abmessungen bestellt werden können, ist eine hohe Flexibilität bei minimalen Kosten gegeben.
- Passend für Bohrer und Reibahlen von bis zu 3 mm Durchmesser.
- Geeignet für rotierende und stationäre Anwendungen.
„Unsere neuen Hydrodehnspannfutter-Verlängerungen wurden für Kunden entwickelt, die zwar die Flexibilität eines modularen Systems benötigen, aufgrund der hohen Kosten aber keine kundenindividuelle Lösung anstreben und mit den herkömmlichen Werkzeugsystemen noch nicht zufrieden sind“, erklärt Schuffenhauer.
Einfache Bedienung
Durch die einfache Bedienung der Hydrodehnspannfutter kann auf zusätzliche Vorrichtungen, wie z. B. das für Schrumpffutter notwendige Schrumpfgerät, verzichtet werden. Die axiale Einstellbarkeit des Bohrers im Spannfutter beträgt 10 mm. Eine speziell geschliffene Führungsfase am Bohrerschaft erleichtert das Einsetzen des Bohrers in das Hydrodehnspannfutter. Das Spannen des Dehnspannfutters erfolgt von Hand bis auf Anschlag der Spannschraube, ein Drehmomentschlüssel ist nicht notwendig. Da die Spannfutter-Verlängerung in einem Stück gefertigt ist, sind Verunreinigungen sowie Ausfallzeiten für Wartungsarbeiten ausgeschlossen. Schließlich – und das ist sicherlich einer der wichtigsten Vorteile – wird durch die spezielle Klemmung gewährleistet, dass das Werkzeug unabhängig vom jeweiligen Bediener immer mit derselben Kraft eingespannt wird.
„Das ist ein ganz wesentlicher Punkt“, sagt Schuffenhauer. „Bei den herkömmlichen Spannzangen, die mit Spannmuttern angezogen werden, kann das Drehmoment mit jedem Werkzeugwechsel schwanken. Dadurch kommt es vermehrt zu Rundlaufabweichungen oder Werkzeugauszug. Mit unserer Lösung hingegen ist eine ungenaue Spannung ausgeschlossen. Mit ihr lässt sich immer und zuverlässig äußerste Präzision erreichen.“
Ein Blick ins Innere
Trotz der guten Leistungswerte ist das Funktionsprinzip überaus einfach. In die Hydrodehnspannfutter-Verlängerung wird ein beliebiger Zylinderschaft mit einer h6-Toleranz eingesetzt. Dann muss nur noch die Spannschraube angezogen werden. Durch diesen Vorgang wird der Kolben in die Kolbenbohrung geschoben, die Dehnbüchse wird zusammengedrückt und das Werkzeug ist sicher geklemmt.
Auch hier wird eine Rundlaufungenauigkeit von 3 μm bei 2,5 x D Werkzeugauskragung nicht überschritten. Dank der hohen Wuchtgüte, können die Hydrodehnspannfutter-Verlängerungen auch bei hohen Spindeldrehzahlen eingesetzt werden.
„Streng genommen ist die Hydrodehnspannfutter-Verlängerung so flexibel wie ein Spannzangensystem und so präzise wie ein Schrumpfspannfutter-System, aber viel einfacher zu handhaben. Der Kunde bekommt somit nur das Beste vom Besten. Und aufgrund der hohen Genauigkeit und Wuchtgüte des Hydrodehnspannfutters sind die kurzen Standzeiten und die geringe Leistungsfähigkeit, die bei rein mechanischen Spannsystemen zu beklagen sind, nun kein Thema mehr.“
Kennametal Deutschland GmbH
www.kennametal.com
