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3Bedienung
Dezember 2009Betriebsanleitung SG1 16
3.4 Wirkungsweise des thermischen Spannverfahrens
Schrumpfen nach induktiverErwärmung mit hoher Energiedichte erlaubt Werkzeugwechsel im
Sekundenbereich.
1
2
3
Mit Hilfe der speziell ausgebildeten Induktionsspule wird
der Spannbereich (2) des Futters (3) erwärmt.
Ein im warmen Zustand des Futters eingestecktes
zylindrisches Werkzeug (1) erfährt nach dem Erkalten des
Spannfutters einen hohen radialen Spanndruck. Bei
richtiger Handhabung ist dieser Löse-und Spannvorgang
beliebig oft wiederholbar. Die erreichbaren Spannkräfte
sind dabei höher als bei anderen Spanntechniken.
Abb. 7: Erwärmter Bereich beim Schrumpfprozess
Die Induktion wirkt kurz und partiell auf den Spannbereich ein. Dadurch wird nur wenig Energie
im Spannfutter gespeichert und die Abkühlzeit entsprechend verkürzt. Um die Abkühlzeit weiter
zu reduzieren,werden Kühladapter verwendet, die den heißen Spannbereich formschlüssig
kontaktieren und die Wärme schnell ableiten.
Vorteile der thermischen Spanntechnik im Überblick:
•Schnelles Ein-und Ausschrumpfen
•Höchste Spannkräfte
•Erhöhte Werkzeugstandzeiten und Spindellebensdauern durch guten Rundlauf (< 3 µm)
•Gute Biege-und Radialsteifigkeit auch bei großen Vorbaulängen
•Auch schlanke Futter für höchste Drehzahlen möglich
•Hohe Lebensdauer und Formstabilität der Spannfutter durch lokale und doch homogene
Erwärmung des Spannbereichs
Thermische Spannfutter lassen sich bis zu Grenztemperaturen von max. 450°C einsetzen,ohne
dass Gefügeänderungen oder Rundlaufbeeinträchtigungen auftreten. Eine Verfärbung der
Spannfutter im vorderen Bereich resultiert aus Oxidation und führt zu keiner Beeinträchtigung der
Qualität und Funktionalität der Spannfutter.
Obwohl grundsätzlich auch das Schrumpfen von Werkzeugen mit Schäften nach DIN 6535 Form
HB und HE oder ähnliche Formen mit nicht geschlossener Zylindergeometrie möglich ist, sollen
Sie zylindrische Aufnahmen wie z. B. DIN 6535 Form HA bevorzugen, da sie die höchsten
Haltekräfte und die kleinsten Unwuchten ermöglichen.
3Bedienung
Dezember 2009Betriebsanleitung SG1 16
3.4 Wirkungsweise des thermischen Spannverfahrens
Schrumpfen nach induktiverErwärmung mit hoher Energiedichte erlaubt Werkzeugwechsel im
Sekundenbereich.
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2
3
Mit Hilfe der speziell ausgebildeten Induktionsspule wird
der Spannbereich (2) des Futters (3) erwärmt.
Ein im warmen Zustand des Futters eingestecktes
zylindrisches Werkzeug (1) erfährt nach dem Erkalten des
Spannfutters einen hohen radialen Spanndruck. Bei
richtiger Handhabung ist dieser Löse-und Spannvorgang
beliebig oft wiederholbar. Die erreichbaren Spannkräfte
sind dabei höher als bei anderen Spanntechniken.
Abb. 7: Erwärmter Bereich beim Schrumpfprozess
Die Induktion wirkt kurz und partiell auf den Spannbereich ein. Dadurch wird nur wenig Energie
im Spannfutter gespeichert und die Abkühlzeit entsprechend verkürzt. Um die Abkühlzeit weiter
zu reduzieren,werden Kühladapter verwendet, die den heißen Spannbereich formschlüssig
kontaktieren und die Wärme schnell ableiten.
Vorteile der thermischen Spanntechnik im Überblick:
•Schnelles Ein-und Ausschrumpfen
•Höchste Spannkräfte
•Erhöhte Werkzeugstandzeiten und Spindellebensdauern durch guten Rundlauf (< 3 µm)
•Gute Biege-und Radialsteifigkeit auch bei großen Vorbaulängen
•Auch schlanke Futter für höchste Drehzahlen möglich
•Hohe Lebensdauer und Formstabilität der Spannfutter durch lokale und doch homogene
Erwärmung des Spannbereichs
Thermische Spannfutter lassen sich bis zu Grenztemperaturen von max. 450°C einsetzen,ohne
dass Gefügeänderungen oder Rundlaufbeeinträchtigungen auftreten. Eine Verfärbung der
Spannfutter im vorderen Bereich resultiert aus Oxidation und führt zu keiner Beeinträchtigung der
Qualität und Funktionalität der Spannfutter.
Obwohl grundsätzlich auch das Schrumpfen von Werkzeugen mit Schäften nach DIN 6535 Form
HB und HE oder ähnliche Formen mit nicht geschlossener Zylindergeometrie möglich ist, sollen
Sie zylindrische Aufnahmen wie z. B. DIN 6535 Form HA bevorzugen, da sie die höchsten
Haltekräfte und die kleinsten Unwuchten ermöglichen.
3.3 Принцип действия термического способа зажима
Термозажим после индуктивного нагрева при высокой плотности энергии позволяет производить
смену инструментов за секунды.
Рис. 7: Зона нагрева в процессе термозажима
Электромагнитная индукция оказывает кратковременное и частичное воздействие на зону
зажима. Благодаря этому в термозажимном патроне накапливается малое количество энергии,
и соответствующим образом сокращается время охлаждения. Для дальнейшего сокращения
времени охлаждения применяются охлаждающие втулки, которые соприкасаются с горячей частью
термозажимного патрона и быстро отводят тепло.
Преимущества метода термозажима:
Быстрый зажим и разжим
Максимальное зажимное усилие
Повышение стойкости инструментов и увеличение срока службы шпинделей благодаря низкому
биению (< 3 мкм)
Высокая жесткость даже при длинных выступающих частях
Возможность использования также тонких патронов при максимальной частоте вращения
Долгий срок службы и устойчивость формы зажимных патронов благодаря локальному и
однородному нагреву в области зажима
Термозажимные патроны можно использовать при температуре до макс. 450° C, не вызывая при этом
изменений в материале или нарушений в точности вращения. Изменение окраски передней части
зажимных патронов не приводит к ухудшению качества и функций зажимных патронов.
Хотя в принципе возможен также термозажим инструментов с хвостовиками согласно DIN 6535
формы HB и HE или других подобных форм с лысками на цилиндрическом хвостовике, следует
отдавать предпочтение чисто цилиндрическим хвостовикам, согласно DIN 6535 формы HA, так как
они обеспечивают максимальное зажимное усилие и минимальный дисбаланс.
С помощью специально разработанной
индукционной катушки нагревается
область зажима ➋ патрона ➌.
Режущий инструмент с цилиндрическим
хвостовиком ➊, установленный в
расширившийся зажимной патрон, после
охлаждения патрона, подвергается
воздействию высокого радиального
давления зажима. При правильном
обращении данный процесс зажима
и разжима можно повторять любое
количество раз. Достигаемые при этом
значения зажимного усилия выше, чем
при использовании других способов
зажима.
➊
➌
➋