Lösungen für die Metallbearbeitung aus einer Hand

Ein umfassender Leitfaden zu den verschiedenen Arten von CNC-Drehwerkzeughaltern für die Präzisionsbearbeitung

Ein umfassender Leitfaden zu den verschiedenen Arten von CNC-Drehwerkzeughaltern für das Präzisionsdrehen

In der hochriskanten Umgebung der modernen Fertigung steht oft der Hartmetalleinsatz im Mittelpunkt der Aufmerksamkeit, doch der Werkzeughalter bleibt der heimliche Held, der über den letztendlichen Erfolg Ihrer Bearbeitungsvorgänge entscheidet. Er dient als wichtige, starre Verbindung zwischen dem Revolverkopf der Werkzeugmaschine und der Schneide und hat direkten Einfluss auf die Schwingungsdämpfung, die Wärmeableitung und die Maßgenauigkeit. Die Vernachlässigung der Bedeutung der Halterungsschnittstelle kann häufig zu einer Beeinträchtigung der Oberflächengüte, einer verkürzten Standzeit der Einsätze und kostspieligen Ausfallzeiten aufgrund von Rattern führen. Daher ist es wichtig, die Feinheiten der verschiedenen Typen von CNC-Drehwerkzeughaltern ist eine grundlegende Fähigkeit für jeden Verfahrenstechniker oder Maschinisten, der seine Produktivität maximieren möchte.

Die Landschaft der Drehwerkzeuge ist riesig und reicht von P-Typ-Hebelverschlüssen, die für die extremen Kräfte der schweren Schruppbearbeitung ausgelegt sind, bis hin zu S-Typ-Schraubverschlüssen, die für die hochpräzise Endbearbeitung auf engstem Raum konzipiert sind. Darüber hinaus umfasst die richtige Auswahl mehr als nur die Passform des Einsatzes. Sie erfordert auch die Analyse des Anstellwinkels, des Spiels und der Spannfestigkeit, die für Ihr spezifisches Werkstückmaterial erforderlich sind. Dieser umfassende Leitfaden erklärt das ISO-Kennzeichnungssystem und untersucht die mechanischen Vorteile der einzelnen Haltertypen, sodass Sie über das nötige Wissen verfügen, um für jeden Schnitt die optimale Konfiguration auszuwählen.

ISO-Drehwerkzeughalter-Nomenklatur

Die Internationale Organisation für Normung (ISO) hat ein universelles Kodierungssystem für Drehwerkzeug Der Code dient als Blaupause und definiert die wichtigsten Merkmale des Halters und die Art der Wendeschneidplatte, die er aufnehmen kann. Ein typischer Code für externe Drehwerkzeughalter, wie z.B. PCLNR 2525 M12, kann in neun verschiedene Positionen unterteilt werden.

Die neun Positionen des ISO-Codes

Die ersten fünf Positionen sind für die Definition der Funktion und Geometrie des Halters am wichtigsten, während die übrigen Positionen seine physikalischen Abmessungen angeben.

PositionCode BeschreibungBeispiel (PCLNR 2525 M12)Bedeutung
1KlemmverfahrenPHebelverschluss (Typ P)
2Form einfügenC80° rhombisch (C-Form)
3Halterungsstil (Anstellwinkel)L95° Anstellwinkel
4Freiraumwinkel einfügenN0° Freiwinkel (negativ)
5Hand des WerkzeugsRRechtshandwerkzeug
6Schaft-Höhe (H)2525 mm Schafthöhe
7Schaftbreite (B)2525 mm Schaftbreite
8Werkzeuglänge (L)M150 mm Werkzeuglänge
9Einfügungsgröße (I.C.)1212,7 mm eingeschriebener Kreis (I.C.)

Position 1: Die Klemmmethode. Dies ist wohl die wichtigste funktionale Eigenschaft, die bestimmt, wie der Einsatz befestigt wird. Im nächsten Abschnitt werden wir uns mit den fünf Haupttypen – P, S, M, D und C – näher befassen.

Position 2: Form einfügen. Dieser Buchstabe gibt die Form des kompatiblen Einsatzes an (z. B. C für 80° rhombisch, S für quadratisch, T für dreieckig). Die Form wird anhand der erforderlichen Festigkeit und Zugänglichkeit für den Schneidvorgang ausgewählt. Ein größerer eingeschlossener Winkel (wie 80° oder 90°) sorgt für eine stärkere Schneidkante, während ein kleinerer Winkel (wie 35° oder 55°) bessere Profilierungsmöglichkeiten bietet.

Position 3: Halterstil (Anstellwinkel). Diese Position definiert den Anstellwinkel (oder Vorlaufwinkel), also den Winkel zwischen der Schneidkante und der Vorschubrichtung. Dieser Winkel hat einen erheblichen Einfluss auf die Schnittkräfte und Chipverdünnung Wirkung.

•Ein Anstellwinkel von 95° (L) ist für allgemeine Drehvorgänge am gebräuchlichsten, da er den Großteil der Schnittkraft axial in die Spindel leitet und so die radiale Auslenkung minimiert. Außerdem bleibt eine kleine Schulter (5°) für Planbearbeitungen übrig.

•Ein Anstellwinkel von 45° (A) wird häufig für Planfräsarbeiten verwendet, da er eine größere Schnitttiefe bei geringerer Spanstärke ermöglicht, was die Standzeit des Werkzeugs und die Oberflächengüte verbessern kann.

•Ein 90°-Anstellwinkel (E) wird verwendet, wenn eine vollständige 90°-Schulter erforderlich ist, aber dieser Winkel lenkt die maximale Kraft radial und erfordert daher eine höhere Steifigkeit der Anordnung.

Position 4: Freiflächenwinkel einfügen. Dies ist ein entscheidender Unterschied zwischen negativen und positiven Einsätzen.

•N (negativ) steht für einen Freiwinkel von 0°. Der Einsatz wird flach eingespannt, wobei die Geometrie des Halters für den Freiwinkel sorgt. Dies ermöglicht doppelseitige Einsätze, die aufgrund ihres dickeren Körpers wirtschaftlicher und stabiler sind. Negative Einsätze sind das Arbeitspferd für Schwer- und Schruppanwendungen.

•P, C, B (positiv) bezeichnen einen Freiwinkel (z. B. P = 11°, C = 7°). Diese Einsätze sind von Natur aus schärfer, erzeugen geringere Schnittkräfte und weniger Wärme und eignen sich daher ideal für die Endbearbeitung, das Innendrehen und die Bearbeitung weicherer Werkstoffe. Sie können jedoch nur einseitig verwendet werden.

Position 5: Hand des Werkzeugs. R (rechtshändig) ist die gängigste Variante und wird zum Drehen in Richtung Spannfutter verwendet. L (linkshändig) wird zum Drehen vom Spannfutter weg verwendet, und N (neutral) kann in beide Richtungen verwendet werden.

Die fünf Säulen der Spannsysteme

Das Spannsystem ist das Herzstück der Leistung des Werkzeughalters und hat direkten Einfluss auf die Steifigkeit, den Spanfluss und die einfache Austauschbarkeit der Einsätze. Das ISO-System unterteilt diese in fünf Haupttypen, die jeweils für die Optimierung der Leistung in einem bestimmten Anwendungsbereich ausgelegt sind.

1. P-Typ: Hebelverriegelung (P)

Das Hebelverriegelungssystem ist eine robuste und weit verbreitete Methode. Es nutzt einen zentralen Stift und einen Hebelmechanismus, der den Einsatz gleichzeitig nach unten und zurück in die beiden Auflageflächen der Tasche zieht.

•Technischer Vorteil: Der Klemmkraftvektor ist in den Halter gerichtet, was eine hervorragende Wiederholgenauigkeit und hohe Bewegungsbeständigkeit gewährleistet. Entscheidend ist, dass die Oberseite des Einsatzes völlig frei von Klemmkomponenten ist, was einen ungehinderten Spanfluss und eine leichtere Spanabfuhr ermöglicht, was bei Hochgeschwindigkeits- oder Tiefschnittanwendungen von entscheidender Bedeutung ist.

•Anwendung: Ideal für Schruppbearbeitung und allgemeine Dreharbeiten, bei denen hohe Stabilität und zuverlässige Spanabfuhr erforderlich sind. Erfordert einen Einsatz mit Zentralbohrung.

PCLNR-Werkzeughalter

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2. S-Typ: Verschraubung (S)

Das Schraubsystem ist das einfachste und kompakteste. Eine einzige Schraube wird durch das Mittelloch des Einsatzes geführt und direkt in die Halterung eingeschraubt.

•Technischer Vorteil: Durch sein minimales Profil ist es das kompakteste Design, was ein bedeutender Vorteil für kleine Innenräume ist. Bohrstangen und Profilierung, wo der Freiraum extrem begrenzt ist. Die Klemmkraft wirkt axial und zieht den Einsatz fest in den Sitz.

•Anwendung: Ideal für Innenbohrungen und Profilbearbeitungen mit kleinem Durchmesser. Der größte Nachteil besteht darin, dass der Schraubenkopf manchmal die Spanabfuhr behindert und die Spannkraft geringer ist als bei den Typen P oder M.

3. M-Typ: Mehrfachverriegelung (M)

MTENN2020K16

Das Multi-Lock-System ist auf maximale Sicherheit und Stabilität ausgelegt und kombiniert eine obere Klemme mit einer Schraube oder einem Stift, die bzw. der durch die mittlere Bohrung geführt wird.

•Technischer Vorteil: Die Kombination aus zwei Klemmpunkten – einem axialen (Schraube/Stift) und einem radialen (obere Klemme) – erzeugt eine starke, multidirektionale Klemmkraft. Dadurch ist der Einsatz praktisch unbeweglich. Die obere Klemme bietet zusätzlichen Schutz vor Hebekräften, die bei schweren Schnitten entstehen.

•Anwendung: Die bevorzugte Wahl für schwere Schnitte, unterbrochene Schnitte und die Bearbeitung von zähen Werkstoffen, bei denen die Schnittkräfte unvorhersehbar und hoch sind. Es bietet ein Höchstmaß an Sicherheit, aber die obere Klemme kann die Spanabfuhr behindern.

4. D-Typ: Doppelklemme (D)

Das Doppelklemmsystem ist eine Variante, die sich häufig auf ein System bezieht, das eine Klemme und einen Stift/Hebel verwendet, um sicherzustellen, dass der Einsatz aus zwei Richtungen gesichert ist. Es ähnelt im Prinzip dem M-Typ, kann jedoch eine andere mechanische Anordnung verwenden, um das gleiche Ziel maximaler Stabilität zu erreichen.

•Anwendung: Wird in speziellen, hochpräzisen Anwendungen mit hoher Belastung eingesetzt, bei denen selbst die geringste Mikrobewegung des Einsatzes nicht toleriert werden kann.

5. C-Typ: Obere Klemme (C)

Das Top-Clamp-System verwendet eine einfache, robuste Klemme, die den Einsatz von oben in die Tasche drückt.

•Technischer Vorteil: Dieses System wurde speziell für die Verwendung von Einsätzen ohne Mittelloch (z. B. bestimmte Keramik- oder CBN-Einsätze). Diese Einsätze ohne Bohrung weisen oft eine höhere Festigkeit auf, da die zentrale Bohrung ein Spannungskonzentrationspunkt sein kann.

•Anwendung: Unverzichtbar für die Bearbeitung mit Keramik- oder CBN-Wendeschneidplatten, bei denen die Material einfügen ist spröde und verträgt die Belastung durch eine zentrale Klemmschraube nicht.

KlemmtypISO-CodeKlemmmechanismusBeste AnwendungSteifigkeit und Spanfluss
HebelverschlussPZentralstift und HebelAllgemeines Drehen, SchruppenHohe Steifigkeit, ausgezeichneter Spanfluss
FestschraubenSZentrale SchraubeKleine Bohrungen, ProfilierungModerate Steifigkeit, äußerst kompakt
MehrfachverriegelungMObere Klemme & Schraube/StiftSchweres Schruppen, unterbrochene SchnitteMaximale Steifigkeit, gleichmäßiger Spanfluss
DoppelklemmeDKlemme + Stift/HebelExtreme Stabilität, hohe BelastbarkeitAußergewöhnliche Steifigkeit
Obere KlemmeCNur obere KlemmeEinsätze ohne Bohrung (Keramik/CBN)Mäßige Steifigkeit, guter Spanfluss

Klassifizierung nach Anwendung und Anstellwinkel

Die Auswahl des richtigen Anstellwinkels (auch als Eintrittswinkel bezeichnet) ist entscheidend für das Gleichgewicht zwischen Schnittkräften, Standzeit und Zugang zur Werkstückgeometrie. Basierend auf dem Standard-Identifikationssystem (Typen A-X) erfahren Sie hier, wie Sie das richtige Werkzeug für Ihre Anwendung kategorisieren und auswählen können.

1. Die vielseitigen “Arbeitstiere”: 93° und 95° (Modelle L, J, U)

  • Stile: L (95°), J (93°), U (93°)
  • Primäre Anwendung: Allgemeines Drehen und Plandrehen
  • Technischer Einblick:
    • Dies sind die gängigsten Ausführungen für CNC-Revolver-Drehmaschinen.
    • Stil L (95°): Ideal geeignet zum Drehen des Außendurchmessers (OD) und anschließenden Planfräsen des Werkstückendes in einer einzigen Aufspannung. Der 95°-Winkel sorgt für ausreichend Freiraum, damit sich das Werkzeug beim Planfräsen leicht “nach außen” bewegen kann, ohne zu reiben.
    • Stil J & U (93°): Ähnlich wie Stil L, bietet hervorragende Vielseitigkeit für Kopierdrehen und Plandrehen.

2. Die Spezialisten für eckige Schultern: 90° (Modelle A, C, F, G)

  • Stile: A, C, F, G (alle 90°)
  • Primäre Anwendung: Vierkant-Schulter- und Stufenbearbeitung
  • Technischer Einblick:
    • Wenn die Werkstückkonstruktion einen perfekten $90^\circ$-Schritt erfordert, sind diese Halterungen unverzichtbar.
    • Kraftverteilung: Da die Schneide senkrecht zum Vorschub steht, erzeugen diese Werkzeuge höhere Radialkräfte (die das Werkzeug vom Werkstück wegdrücken).
    • Verwendungstipp: Am besten für starre Aufbauten geeignet. Bei schlanken Wellen ist aufgrund des Radialdrucks Vorsicht vor Vibrationen (Rattern) geboten.

3. Hochleistungsfähig & Fasen: 45° (Ausführungen D, S, Q)

  • Stile: D, S, Q (alle 45°)
  • Primäre Anwendung: Schweres Schruppen, Anfasen und Planfräsen
  • Der Vorteil des “Chip Thinning”:
    • Der 45°-Winkel ist der Champion beim Spanausdünnen. Durch das Eindringen in das Material in diesem spitzen Winkel wird die Spanstärke reduziert und die Schnittkraft auf einen längeren Abschnitt der Schneidkante verteilt.
    • Vorteil: Ermöglicht deutlich höhere Vorschubgeschwindigkeiten (oft 30-50% höher) im Vergleich zu 90°- oder 95°-Werkzeugen.
    • Stabilität: Leitet die Schnittkräfte axial (in die Spindel) um und ist damit die stabilste Wahl für schwere unterbrochene Schnitte oder die Bearbeitung harter Werkstoffe.

4. Ausrichtung und Stabilität: 75° (Modelle B, K, R)

  • Stile: B, K, R (Alle 75°)
  • Primäre Anwendung: Fräsen, Durchdrehen und Bearbeiten des Steigungswinkels
  • Technischer Einblick:
    • Wird häufig verwendet, wenn keine 90°-Schulter erforderlich ist.
    • Wie die 45°-Werkzeuge bietet auch der 75°-Winkel einige Vorteile hinsichtlich der Spanverdünnung und schützt die Ecken der Einsätze (Eckenradius) vor der vollen Belastung durch den Schnitt.
    • Stil K: Häufig eingesetzt bei Planfräsarbeiten, bei denen die Steifigkeit des Werkzeugs von entscheidender Bedeutung ist.

5. Profilierung und Unterschneidung: 107°30′ (Typ H)

  • Stile: H (107°30′)
  • Primäre Anwendung: Komplexe Profilierung und Unterfräsen
  • Technischer Einblick:
    • Dieser spezielle Winkel wurde entwickelt, um den hinteren Teil des Werkzeugs zu entlasten, sodass es in komplexe Konturen “eintauchen” oder zurückziehen (Rückwärtsdrehen) kann, ohne dass der Halterkörper mit dem Werkstück kollidiert.
    • Auswahl einfügen: Wird in der Regel mit spitzen Einsätzen (wie V- oder D-Typen) kombiniert, um den Freiraum zu maximieren.

6. Sonderwinkel (Typen E, M, N, P, T, V, W, X)

  • Häufige Verwendungszwecke:
    • Ausführungen E, T, W (60°) und Ausführungen M (50°), N (63°): Wird häufig für spezielle Gewindeentlastungen, Fasen oder einzigartige geometrische Merkmale verwendet, bei denen Standardwerkzeuge zu Störungen führen.
    • Stil V (72°30′): Ein spezieller Profilierungswinkel, der häufig bei bestimmten Kopiervorgängen zu finden ist.


Schnellauswahltabelle (Zusammenfassung)

WinkelISO-StileAm besten geeignet fürHauptvorteil
95° / 93°L, J, UDrehen & PlanfräsenVielseitigkeit (Ein Werkzeug für alles)
90 GradA, C, F, GBreite SchulternPerfekte Bearbeitung von 90°-Stufen
75 GradB, K, RFrontseite / NeigungswinkelSchützt die Werkzeugspitze, gute Stabilität
45°D, S, QSchweres SchruppenHohe Vorschubgeschwindigkeiten (Spanverdünnung)
107,5°HProfilingZugang zu Hinterschneidungen/Konturen

Externe vs. interne Werkzeughalter: Der Kampf gegen die Durchbiegung

Während sich die Auswahlkriterien für einen externen Drehwerkzeughalter weitgehend auf die Schaftgröße und die Kompatibilität mit dem Revolverkopf konzentrieren, erfordert die Auswahl von Innenwerkzeugen (Bohrstangen) ein tiefgreifendes Verständnis der Materialphysik. Der größte Feind beim Innendrehen ist die durch lange Auskragungen verursachte Durchbiegung.

Hier erfahren Sie, wie Sie den Auswahlprozess für beide Optionen durchlaufen:

1. Außenhalter (Außen-Drehen und Einstechen)

Für allgemeine Arbeiten am Außendurchmesser wird der Außendrehwerkzeughalter (oft einfach als OD-Drehwerkzeughalter) und der Nutfräser-Drehwerkzeughalter sind Ihre wichtigsten Werkzeuge.

  • Auswahlkriterien: Der wichtigste Faktor ist der Schaftquerschnitt (z. B. 20 x 20 mm oder 25 x 25 mm), der dem Standard Ihres Maschinenrevolvers entsprechen muss.
  • Materialstandard: Die meisten hochwertigen OD-Drehwerkzeughalter werden aus gehärtetem legiertem Stahl (wie 42CrMo4) hergestellt. Da das Werkzeug vollständig vom Revolver gestützt wird, ist selten die Biegefestigkeit des Materials der begrenzende Faktor, sondern vielmehr die Steifigkeit der Maschine.

2. Inneneinsätze (Bohrstangen) & Materialhierarchie

Bei Bohrvorgängen handelt es sich bei dem Werkzeug um einen Auslegerbalken. Mit zunehmendem Überhang (aus der Halterung herausragende Länge) sind Vibrationen (Rattern) unvermeidlich, es sei denn, Sie verbessern das Werkzeugmaterial.

Wir kategorisieren Bohrstangen nach ihrem maximalen Überhangverhältnis (L/D) – Länge zu Durchmesser.

A. Bohrstangen aus legiertem Stahl (die Standardauswahl)

  • Maximales L/D-Verhältnis: Bis zu 3×D
  • Eigenschaften: Hergestellt aus wärmebehandeltem legiertem Stahl.
  • Vorteile: Kostengünstig; robust (bricht nicht unter plötzlicher Belastung).
  • Nachteile: Niedriger Elastizitätsmodul; neigt zu Rattern, wenn es über das Dreifache des Durchmessers hinaus verlängert wird.

B. Hochgeschwindigkeitsstahl (HSS) Bohrstangen (Der Problemlöser)

  • Maximales L/D-Verhältnis: Bis zu 4×D
  • Positionierung: HSS dient als entscheidender “Mittelweg” zwischen Standardstahl und teurem Hartmetall.
  • Vorteile:
    • Verbesserte Steifigkeit: Während die statische Steifigkeit der von legiertem Stahl ähnelt, werden HSS-Stäbe auf eine viel höhere Härte wärmebehandelt. Diese innere Struktur bietet oft bessere Schwingungsdämpfungseigenschaften als herkömmlicher legierter Stahl.
    • Haltbarkeit: Die hohe Härte macht sie extrem widerstandsfähig gegen “Chip Wash” (Erosion durch heiße Späne, die über die Stange fließen) und verlängert so die Lebensdauer des Halters.
    • Kosten-Nutzen: Deutlich günstiger als Vollhartmetall und gleichzeitig leistungsstärker als Standardstahl im Bereich von 3xD bis 4xD.
  • Nachteile: Spröder als legierter Stahl; bei Beschädigung nicht leicht zu reparieren/schweißen.

C. Vollhartmetall-Bohrstangen (der starre Performer)

  • Maximales L/D-Verhältnis: Bis zu 6 × D
  • Eigenschaften: Hergestellt aus gesintertem Wolframkarbid.
  • Vorteile: Hartmetall hat einen fast dreimal höheren Elastizitätsmodul (Steifigkeit) als Stahl. Es widersteht Verformungen sehr gut.
  • Nachteile: Hohe Kosten; sehr spröde (kann bei einem Absturz katastrophal zerbrechen); erfordert sorgfältige Handhabung.

D. Gedämpfte (vibrationsarme) Bohrstangen

  • Maximales L/D-Verhältnis: 7 × D bis 14 × D
  • Eigenschaften: Verfügt über einen internen, in Öl schwimmenden Schwingungsdämpfermechanismus.
  • Vorteile: Die einzige Lösung für Tieflochbohrungen.
  • Nachteile: Extrem teuer (oftmals das Zehnfache des Preises von Stahlstangen).

Zusammenfassung: Auswahl basierend auf Überhang

MaterialEmpfohlenes L/D-VerhältnisKostenVibrationsfestigkeitAm besten geeignet für
Legierter Stahl< 3 × D$NiedrigKurze, starre Bohrungen
HSS (Schnellarbeitsstahl)3 – 4 × D$$MittelMittlere Tiefe und Beständigkeit gegen Abrieb
Vollhartmetall4 – 6 × D$$$HochPräzisions-Tiefbohren
Gedämpft7 – 14 × D$$$$$Sehr hochExtreme Überhänge

Erweiterte Funktionen – Kühlmittel- und Schnellwechselsysteme

In der modernen Zerspanungstechnik ist der Werkzeughalter nicht mehr nur eine passive Klemme, sondern ein aktiver Bestandteil des Wärmemanagements und der Prozesseffizienz. Mit steigenden Schnittgeschwindigkeiten und härteren Werkstoffen (z. B. Titan, Inconel) werden Standardhalter oft zum Engpass.

Hier erfahren Sie, warum die Umstellung auf fortschrittliche Halterungstechnologien für Ihre Produktionslinie eine entscheidende Veränderung bedeuten kann.

1. Kühlmittelzufuhr: Der “Hydraulikkeil”-Effekt

Standardmäßiges “Flutkühlmittel” (externe Düsen) erreicht häufig nicht den Schneidbereich, da die Späne selbst wie ein Regenschirm wirken und die Flüssigkeit abhalten. Dies führt zu einer Wärmeentwicklung und einem schnellen Verschleiß des Kraterbereichs.

Hochdruck-Kühlmittelhalter (HPC) lösen dieses Problem, indem sie das Kühlmittel durch den Werkzeugkörper leiten und es über Präzisionsdüsen direkt an die Schneidkante ausstoßen.

Kühlmittel-Drehwerkzeughalter
  • Spanbruch (der hydraulische Keil): Der entscheidende Vorteil von HPC ist die Spankontrolle. Ein Hochgeschwindigkeitsstrahl aus Kühlmittel trifft auf die Schnittstelle zwischen Span und Spanfläche des Einsatzes. Dadurch entsteht ein “hydraulischer Keil”, der den Span gewaltsam anhebt, sodass er sich wellt und in handliche Stücke zerbricht. Dies ist für die automatisierte “Lights-out”-Fertigung unverzichtbar.
  • Reduzierung von Thermoschocks: Durch sofortiges Abkühlen der überhitzten Schneidzone verhindert HPC Temperaturschwankungen, die zu thermischen Rissen (Kammrisse) führen, insbesondere beim Fräsen und unterbrochenen Drehen.
  • Verlängerte Standzeit: Eine gleichmäßige Schmierung reduziert die Reibung und verlängert die Standzeit der Einsätze bei der Bearbeitung von hitzebeständigen Superlegierungen (HRSA) häufig um 50% bis 100%.

2. Schnellwechselsysteme: Der Kampf gegen Ausfallzeiten

In einer Produktionsumgebung mit hoher Produktvielfalt und geringen Stückzahlen sind Maschinenstillstände der stille Killer der Rentabilität. Bei herkömmlichen Halterungen mit Vierkantschaft müssen die Bediener die Schrauben lösen, die Halterung entfernen, den Revolver reinigen, die neue Halterung installieren und dann – was am meisten Zeit kostet – “Touch-offs” durchführen, um die neuen Werkzeugversätze zu messen.

Modulare Schnellwechselsysteme (wie Polygon Taper / Capto™ oder HSK-T) lösen dieses Problem direkt:

  • Plug-and-Play-Wiederholgenauigkeit: Diese Systeme verfügen über einen Kupplungsmechanismus mit extremer Präzision (oft innerhalb von 2 Mikrometern). Ein Bediener kann einen stumpfen Schneidkopf in Sekundenschnelle gegen einen neuen austauschen und dabei sicher sein, dass die Position der Spitze praktisch identisch ist.
  • Reduzierte Rüstzeit: Der Werkzeugwechsel dauert nur noch Sekunden statt Minuten. Über ein Jahr hinweg spart man dadurch Hunderte von Stunden an “grüner” Maschinenzeit.
  • Steifigkeit: Die Kupplungsschnittstelle (insbesondere die Polygonform) bietet eine höhere Drehmomentübertragung und Biegesteifigkeit als herkömmliche keilgespannte Schäfte.

Technische Zusammenfassung: Lohnt sich das Upgrade?

MerkmalAm besten geeignet fürROI-Faktor
Standard-Kühlmittel für HochwasserAllgemeines Stahl, AluminiumGeringe Anschaffungskosten
Kühlmittelzufuhr durch das WerkzeugRostfreier Stahl, Titan, tief NutenStandzeit & Spankontrolle
Schnellwechsel (Capto/HSK)Auftragsfertigung (häufige Rüstvorgänge)Maschinenverfügbarkeit

Die ultimative Auswahl-Checkliste

Bevor Sie auf “Zum Angebot hinzufügen” klicken, überprüfen Sie Ihre Anwendung anhand dieser 4-stufigen technischen Checkliste. Dieser einfache Prozess stellt sicher, dass Sie einen Drehwerkzeughalter auswählen, der sowohl Ihrer Teilegeometrie als auch Ihren Produktivitätszielen entspricht.

✅ Schritt 1: Definieren Sie den Arbeitsgang (Schruppen vs. Schlichten)

  • Schweres Schruppen / Hoher Materialabtrag?
    • Wählen Sie: Typ P (Hebelverschluss) oder Typ D (Doppelklemme).
    • Warum: Sie benötigen maximale Spannkraft, um eine Bewegung des Einsatzes zu verhindern. Diese Halter verwenden in der Regel Negativ-Einsätze, die starke Kanten und einen ungehinderten Spanfluss bieten (kein Schraubenkopf, der den Span blockiert).
  • Endbearbeitung / Kleiner Durchmesser / Innenbearbeitung?
    • Wählen Sie: S-Typ (zum Anschrauben).
    • Warum: Sie benötigen Positive Einsätze für geringere Schnittkräfte und höhere Präzision. Die Schraubverriegelung ist kompakt und bietet hervorragenden Freiraum für kleine Teile.

✅ Schritt 2: Analysieren Sie die Teilegeometrie (Anstellwinkel)

  • Müssen Sie eine 90°-Senkrechtkante bearbeiten?
    • Wählen Sie: 90° / 91° (Ausführung F, G).
    • Anmerkung: Achten Sie auf Radialkräfte; stellen Sie sicher, dass Ihre Konstruktion stabil ist.
  • Müssen Sie mit einem Werkzeug drehen UND wenden?
    • Wählen Sie: 95° (Typ L) oder 93° (Typ J/U).
    • Urteil: Die vielseitigste Wahl für 80% bei CNC-Bearbeitungen.
  • Müssen Sie Hinterschneidungen oder komplexe Profile bearbeiten?
    • Wählen Sie: 107,5° (Typ H) oder Typ V.
    • Anmerkung: Achten Sie auf schwächere Werkzeugtipps; reduzieren Sie die Vorschubgeschwindigkeiten.

✅ Schritt 3: Steifigkeit und Maschinenschnittstelle bewerten

  • Außenbearbeitung:
    • Wählen Sie immer die größte Schaftgröße, die Ihr Maschinenrevolver aufnehmen kann (z. B. ist 25 x 25 mm steifer als 20 x 20 mm). Masse dämpft Vibrationen.
  • Innenbohrung:
    • Überprüfen Sie Ihr L/D-Verhältnis (Länge zu Durchmesser).
    • < 3xD: Stahlschaft.
    • 3xD – 4xD: Schnellarbeitsstahl (HSS) Schaft (bestes Preis-Leistungs-Verhältnis).
    • 4xD – 6xD: Vollhartmetallschaft.

✅ Schritt 4: Berücksichtigen Sie das Werkstückmaterial

  • Leicht zu bearbeitende Stähle (z. B. 1045, 4140)?
    • Standardmäßige externe Kühlmittelbehälter sind ausreichend.
  • Hitzebeständige Superlegierungen (HRSA), Titan oder Edelstahl?
    • Upgrade auf: Hochdruck-Durchkühlungshalter.
    • Warum: Der “Hydraulic Wedge”-Effekt ist unerlässlich, um faserige Späne zu brechen und eine Verfestigung zu verhindern.

Schlussfolgerung

Die Auswahl des richtigen Drehwerkzeughalters ist ein systematischer Prozess, bei dem die erforderliche Anwendung, die gewünschte Einsatzgeometrie und die erforderliche Steifigkeit gegeneinander abgewogen werden. Durch die systematische Befolgung des ISO-Codes und das Verständnis der funktionalen Unterschiede zwischen den Spann- und Anwendungstypen können Maschinenbediener sicherstellen, dass sie das unsichtbare Rückgrat ihres Drehvorgangs optimal nutzen und so die Produktivität und Teilequalität maximieren.

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