Beim Außendrehen

Beim Fräsen und Bohren mit axial oder radial angetriebenen Spindeln

Wissenwertes über Vibrationen von Bohrstangen.

• Unzureichende Befestigung der Bohrstange und anderer Werkzeuge, meist in verschlissenen Werkzeughaltern. Werkzeug und Halter haben immer verschiedene Durchmesser, was an der Toleranzdifferenz zwischen h und H liegt. Das Werkzeug liegt am Halter nur entlang einer der Schraubbefestigung gegenüberliegenden Linie an. An der äußersten Schraube, ca. 12 mm im Halter, beginnen die Vibrationen, die durch die Toleranzdifferenz noch zusätzlich verstärkt werden. Eine Bohrstange vibriert also sowohl innen im Halter als auch außerhalb und bei großen Schneidkräften verdreht sich die Bohrstange oft auch noch in eine neue Lage, was zu einem falschen Schnittwinkel führt.
   
• Unzureichende Maschinenstabilität, beispielsweise wenn der Zapfen des VDI zuviel Spiel in seiner Führung hat.
   
• Falscher Schneidwinkel
   
• Zu hoher Schneiddruck durch zu hoen Vorschub.

Zum besseren Verständnis warum eine Bohrstange auch trotz der besten Einspannmethoden noch vibriert, rnuß man sich die Formel Rr die natürliche Auslenkung einer Stange bei einseitiger Einspannung - wie in eineF Bohrstangenhalter -vergegenwärtigen. Die Formel lautet folgendermaßen:

F x L3 ------------- E x l x 3

F ist der Schneiddruck in kp. L = der Überhang in mm. E = der Elastizitätsmodul: Rr Stahl 21.000 und Rr HM 63.000. 1 = Trägheitsmoment 0,049 x d4, wobei d = der Durchmesser des Werkzeugs ist.

Bei einem Abstand zur ersten Schraube von 12 mm und einem Überhang von 30 mm entsprechend einem Überhang von 2,5 x dem Durchmesser der Bohrstange von 12 mm und einer auf die Schneide wirkenden Kraft von 150 kp sowie einem Faktor von l, 10 fiir den Verschleiß des Werkzeughalters ergibt sich folgende Auslenkung:
 

150 x 42 x 42 x 42 x 1,10 ------------------------------------ 21.000x0.049x12x12x12x12x3

12.224.520 = -----------------      64.012.032

= 0,19 mm Auslenkung

Stellt man das gleiche Rechenexempel an für eine optimale Einspannung des Werkzeugs, beispielsweise mit einem hydraulischen Dehnspannfutter Typ HydroFix, das sowohl nach innen gegen die Bohrstange als auch nach außen gegen den Halter andrückt, ergibt sich folgende Auslenkung:

150 x 30 x 30 x 30 ------------------------------------ 21.000x0.049x12x12x12x12x3

4,050,000 = ----------------     64.012.032

= 0.06 mm Auslenkung

Mit HydroFix kann man mit einem Überhang von 75 mm arbeiten unter der Voraussetzung, daß eine Auslenkung von 0,19 mm akzeptiert werden kann.

Unter Zugrundelegung obiger Formel und unter Einbeziehung gesammelter Betriebserfahrungen besteht nach dem heutigen Stand die beste Methode zur Verbesserung der Einspannung von Bohrstangen und anderer Werkzeuge in einer konsequenten Uerwendung von HydroFix unter Außerachtlassung.aller Einspannmethoden mit zwei oder mehreren Schrauben. Die Lebensdauer der Hartmetallschneide wird durch diese Methode also wesentlich verlängert.

Siehe auch "Sandvik Coromant Handbuch der Zerspanung ISBN91 - 972299-4-6".

Libelle mit 35 Nm Magnetbefestigung

Die meisten NC-gesteuerten Revolverdrehbänke haben eine Schlittenkonstruktion mit einer Neigung von 30-45º. Siehe Abbildung einer Maschine mit zwei Revolverköpfen (links).

Während der Vorschubbewegung bei gleichzeitiger Zuhname der Schnittiefe bewegt sich der Revolver in Schlittenlängsrichtung. Bei einer Neigung von beispielweise 40º muss deshalb die gefräste Referenzfläche der Bohrstange den gleichen Winkel aufweisen.

Die hydraulischen Bohrspannfutter des HydroFix mit oder ohne Zwischenhülse haben keine solche Referenzfiäche. Um eine schnelle und zuverlässige Einstellmethode fur die verschiedensten Bohrstangen-Ausfuhrungen zu erreichen, wurde eine einfache Konstruktion unter Verwendung einer Wasserwaage mit Magnetbefestigung entwickelt (rechts). 

Arbeitsablauf:

• Zunächst die Libelle kalibrieren. Diese wird dazu auf dem Bewegungsschlitten des Revolvers befestigt.

• Libellengehäuse solange drehen bis die Luftblase genau zwichen den beiden Strichen zu liegen kommt.

• Anschliessend Libellengehäuse mit den vier Schrauben festdrehen, so dass die Einstellung durch Unbefugte nicht verändert werden kann. Die Libelle ist jetzt auf ihre Maschine und eventuelle Bodenunebenheiten eingerichtet.

• Libelle an der Referenzfläche der Bohrstange befestigen.

• Bohrstange umdrehen bis die Luftblase zwischen den beiden Strichen liegt.

• Bohrstange mit Hilfe der Spannschrauben am Flansch des HydroFix verschliessen.

• Einstellung kontrollieren.

Bei vollrunder HM-Bohrstange zuerst den Schneidwinkel feststellen und die Einstellung der Libelle um diesen Winkel, z.B. 6º, korrigieren.

• Magnet direkt an der HM-Platte anbringen, Bohrstange so umdrehen, dass die Luftblase zwischen den beiden Strichen liegt. Weiterer Arbeitsaublauf wie oben beschrieben.

HydroFix S: Schnellwechseln mit Präzision.

1. Sie anweden eine Montagevorrichtung mit Referenzanordning und Sie montieren die HydroFix Typen NSC/NSE + Hülse + Werkzeuge zu min Rundlauffehler von der Werkzeuge.

2. Sie drucksetzen NSC/NSE

3. Sie bringen dann die Drucksetzungsschraube in einer Lage so dass Sie NSC/NSE mit Hülse und Werkzeuge herausnehmen können.

4. Der Satz bleibt in Wartestellung bei der Machine.

5. Sie montieren den Satz wie 4. an Werkzeughalter oder Revolver mit einer Referenz wie die Montagevorrichtung. 

6. Sie drucksetzen NSC/NSE zu max - etwa 1.000 bar.