Die vier bekanntesten Spannsysteme für die hochgenaue Bearbeitung sind hydraulische Dehnspannfutter, Kraftschrumpffutter, thermische Warmschrumpffutter und mechanische Präzisionsspannfutter. Bei der Auswahl hilft eine vom Interessenten selbst zu erweiternde Matrix.
Das Spannsystem als Schnittstelle zwischen Werkzeug und Maschine spielt bei der hochgenauen Bearbeitung eine entscheidende Rolle. Hohe Präzision, die moderne Werkzeugmaschinen und Bearbeitungszentren ermöglichen, muss auf das Werkzeug zu übertragen sein. Rundlaufgenauigkeiten von besser als 0,003 mm sind Standard. Kriterien, an denen ein modernes Werkzeugspannsystem außerdem zu messen ist, sind Merkmale wie Schwingungsdämpfung, Spannkraft, Lebensdauer, Wuchtgüte, Wiederholgenauigkeit, Handhabung, Steifigkeit, Drehzahlfestigkeit und Kosten.
Die Spannsysteme eignen sich wegen ihrer unterschiedlichen Wirkprinzipien nicht alle gleich gut für verschiedene Bearbeitungen. So sorgen hydraulische Dehnspannfutter für Rundlauf- und Wechselwiederholgenauigkeiten von besser als 0,003 mm. Durch Einbettung in eine hydraulische Ringkammer weisen sie außerdem sehr gute Dämpfungseigenschaften auf. Die Folge sind hohe Oberflächengüten am Werkstück sowie erheblich verbesserte Werkzeugstandzeiten, da Mikro-Ausbrüche aufgrund von Vibrationen an der Werkzeugschneide, vor allem bei Hartmetall- und PKD-Werkzeugen, vermieden werden.
Auch die Kraftschrumpftechnik ermöglicht Rundlaufgenauigkeiten von besser als 0,003 mm. Als Hauptvorteil gelten die sehr schlanken Störkonturen. Für schwingungsanfälligere Bearbeitungen hat der Hersteller eine Systemvariante mit höherer Radialsteifigkeit entwickelt. Das geht allerdings etwas auf Kosten der schlanken Kontur.
Das thermische Schrumpfen hat sich durch die Entwicklung der Induktionstechnik eine wachsende Bedeutung am Markt erkämpft. Die anfänglich sehr teueren Geräte sind mittlerweile preiswerter geworden. Auch sie garantieren eine hohe Rundlaufgenauigkeit und können hohe Drehmomente übertragen.
Mechanische Präzisionsspannfutter sind in zahlreichen Varianten am Markt verfügbar. Sie können durch die Austauschmöglichkeit der Spannzange schnell und flexibel auf verschiedene Spanndurchmesser angepasst werden.
Über die Auswahl des optimalen Spannsystems entscheidet der jeweilige Anwendungsfall. So kann sich ein Spannsystem hervorragend für das Bohren auch bei höchsten Drehzahlen eignen, während es für das Hartfräsen nicht zu empfehlen ist. Eine Auswahlhilfe bietet die von Schunk GmbH und Co. KG, Lauffen, für ihre Spannmittel entwickelte Auswahlmatrix. Sie lässt sich aber genauso auf Spannmittel anderer Hersteller anwenden. Der Anwender muss lediglich die Tabelle um weitere Modelle erweitern und die technischen Daten in die jeweilige Spalte eintragen. ws
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