HSK-Werkzeughalter
Das HSK-Werkzeugsystem ist ein neuartiger Hochgeschwindigkeits-Kurzkegelschaft, dessen Schnittstelle die Positionierung von Kegel und Stirnfläche gleichzeitig ermöglicht. Der hohle Schaft mit kurzer Kegellänge und 1/10-Kegel ermöglicht einen schnellen und einfachen Werkzeugwechsel. Wie in Abbildung 1.2 dargestellt. Durch den Hohlkegel und die Stirnflächenpositionierung werden radiale Verformungsunterschiede zwischen Spindelbohrung und Werkzeughalter bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung ausgeglichen und axiale Positionierungsfehler vollständig eliminiert, was eine schnelle und hochpräzise Bearbeitung ermöglicht. Diese Art von Werkzeughaltern findet zunehmend Anwendung in Hochgeschwindigkeits-Bearbeitungszentren.
Klappbarer KM-Werkzeughalter
Die Struktur dieses Werkzeughalters ähnelt der eines HSK-Werkzeughalters, der ebenfalls eine hohle Kurzkegelstruktur mit einem Kegel von 1/10 aufweist und zudem die gleichzeitige Positionierung und Klemmung von Kegel und Endfläche nutzt. Wie in Abbildung 1.3 gezeigt, liegt der Hauptunterschied im verwendeten Klemmmechanismus. Für die Klemmstruktur von KM wurde ein US-Patent angemeldet, das eine höhere Klemmkraft und ein steiferes System verwendet. Da der KM-Werkzeughalter jedoch zwei symmetrische kreisförmige Aussparungen in der Kegelfläche hat (die beim Klemmen angewendet werden), ist er vergleichsweise dünn, einige Teile sind weniger stabil und es ist eine sehr hohe Klemmkraft erforderlich, um richtig zu funktionieren. Außerdem schränkt der Patentschutz der KM-Werkzeughalterstruktur die schnelle Verbreitung und Anwendung dieses Systems ein.
NC5 Werkzeughalter
Es verfügt außerdem über eine hohle Kurzkegelstruktur mit einem Kegel von 1/10 und nutzt sowohl Kegel als auch Stirnfläche zum Positionieren und Festklemmen der Arbeitsmethode. Da das Drehmoment über die Passfedernut am vorderen Zylinder des NC5-Werkzeughalters übertragen wird, befindet sich am Ende des Werkzeughalters keine Passfedernut zur Drehmomentübertragung. Daher ist die axiale Abmessung kürzer als beim HSK-Werkzeughalter. Der Hauptunterschied zwischen dem NC5 und den beiden vorherigen Werkzeughaltern besteht darin, dass der Werkzeughalter keine dünnwandige Struktur aufweist und an der konischen Oberfläche des Werkzeughalters eine Zwischenkegelhülse angebracht ist. Die axiale Bewegung der Zwischenkegelhülse wird durch eine Tellerfeder an der Stirnfläche des Werkzeughalters angetrieben. Aufgrund der hohen Fehlerkompensationsfähigkeit der Zwischenkegelhülse sind beim NC5-Werkzeughalter etwas weniger Fertigungsgenauigkeiten für die Spindel und den Werkzeughalter selbst erforderlich. Außerdem verfügt der NC5-Werkzeughalter nur über ein Schraubenloch zur Montage des Zapfens und die Lochwand ist dicker und stabiler, sodass der Druckklemmmechanismus verwendet werden kann, um den Anforderungen schwerer Zerspanung gerecht zu werden. Der Hauptnachteil dieses Werkzeughalters besteht darin, dass zwischen dem Werkzeughalter und der Spindelkegelbohrung eine zusätzliche Kontaktfläche besteht und die Positioniergenauigkeit und Steifigkeit des Werkzeughalters verringert sind.
CAPTO Werkzeughalter
Das Bild zeigt den CAPTO-Werkzeughalter von Sandvik. Dieser Werkzeughalter ist nicht konisch, sondern besteht aus einem dreizackigen Kegel mit abgerundeten Rippen und einem Kegel von 1/20 sowie einer hohlen Kurzkegelstruktur mit gleichzeitiger Kontaktpositionierung von Kegel und Stirnfläche. Die dreieckige Kegelstruktur ermöglicht die Drehmomentübertragung ohne Gleiten in beide Richtungen und benötigt keinen Übertragungskegel mehr, wodurch das durch Übertragungskegel und Keilnut verursachte dynamische Gleichgewichtsproblem beseitigt wird. Die große Oberfläche des dreieckigen Kegels führt zu geringem Druck auf die Werkzeughalteroberfläche, geringerer Verformung und geringerem Verschleiß und somit zu einer guten Genauigkeitserhaltung. Die dreieckige Kegelbohrung ist jedoch schwierig zu bearbeiten, die Bearbeitungskosten sind hoch, sie ist nicht mit bestehenden Werkzeughaltern kompatibel und die Passung ist selbstsichernd.
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Veröffentlichungszeit: 17. März 2023
