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HSK Schnittstelle

Was tun wenn die HSK Schnittstelle zwischen Spindel und Werkzeug nicht funktioniert? HSK Kegel sind überbestimmt und müssen durch die Spannkraft verformt werden damit das Werkzeug auf Plananlage gezogen wird...

HSK Kegel sind überbestimmt und müssen durch die Einzugskraft des Spannsystems verformt werden damit das Werkzeug auf Plananlage gezogen wird. Wenn der Spindelkegel an der oberen ISO Toleranz ist und auch der Werkzeugkegel, dann gehen 35% der Spannkraft gegen die Plananlage verloren. In diesem Fall werden Prozesse spätestens in der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung instabil und das Werkzeug fängt an zu schwingen. Schlechte Oberflächen und schlechte Standzeit der Werkzeuge sind die Folge. Langfristig wird auch die Lagerung der Spindel durch diese Vibrationen Schaden nehmen. 

Beim Einsatz von Werkzeugmaschinen mit der sehr genauen HSK Schnittstelle treten immer wieder Rundlaufprobleme auf, die zu schlechten Zerspanungsergebnissen führen oder das Einhalten der geforderten Toleranzen am Werkstück nicht mehr ermöglichen. Diese Probleme tauchen umso häufiger auf, je genauer und leistungsfähiger die Maschinen sind und je nachdem welche Genauigkeitsgrade der Anwender mit seinen Maschinen erreichen möchte. Auf dem Markt für Werkzeughalter gibt es ein sehr breites Angebot an unterschiedlichen HSK Werkzeugaufnahmen, leider auch gekennzeichnet durch enorme Qualitätsunterschiede. Diese Genauigkeitsunterschiede kann der Anwender oft erst zu spät erkennen, nämlich erst dann, wenn sein Prozess nicht oder nicht mehr funktioniert.

Weitere Probleme tauchen bei den Maschinenherstellern auf wenn sie von Ihren Kunden Werkzeugaufnahmen für die Abnahme der neuen Maschinen beigestellt bekommen. Sehr oft sind diese Spannzeuge alles andere als in der notwendigen Genauigkeit gefertigt. Dem Kunden kann man eigentlich keinen Vorwurf machen, er hat sicher diese Werkzeuge beim Händler seines Vertrauens erworben, dieser hat in der Regel auch keine Möglichkeit, die Werkzeugkegel auf ihre Genauigkeit zu überprüfen. Wenn hier fehlerhafte Werkzeugaufnahmen zum Einsatz kommen, führt dies oft zu unerwarteten Verzögerungen und in vielen Fällen zu einem erschwerten Abnahmeprozess der Maschinen. Wir erleben dies sehr oft wenn Maschinenhersteller mit dieser Problemstellung zu uns kommen und um Unterstützung bitten. Sie sind dann früher oder später gezwungen, sich die geeigneten Messgeräte zu beschaffen um die Genauigkeit der beigestellten Werkzeugaufnahmen vor dem Einsatz auf der abzunehmenden Maschine prüfen zu können. Moderne Hochleistungs-Werkzeugmaschinen sind heute ja weitgehend mit HSK Kegeln und leistungsfähigen Motorspindeln ausgestattet. Um die technischen Fähigkeiten einer solchen Maschine optimal ausnutzen zu können, ist es erforderlich, dass Spindelkegel und Werkzeugkegel möglichst optimal aufeinander abgestimmt sind. 

Wenn aber Rundlaufprobleme auftreten muss eine Reihe von Einflussfaktoren überprüft werden. Zuerst gilt die Aufmerksamkeit dem Schneidwerkzeug, danach der Werkzeugaufnahme und selbstredend dem Werkzeugkegel, dann dem Spindelkegel, dem Spindelrundlauf und der Spannkraft des Werkzeugspannsystems. Wenn all diese Einflussfaktoren überprüft sind hat man in der Regel die Problemstelle identifiziert.

Zur Überprüfung der Werkzeugkegel und Spindelkegel gibt es von Diebold hochgenaue Kegelmessgeräte mit denen man Kegel µ-genau vermessen kann. Diese sind weltweit überall dort im Einsatz wo qualitativ hochwertige HSK Werkzeuge hergestellt werden bzw. überprüft werden müssen. Trotz Vorhandensein dieser Messgeräte sind deutliche Qualitätsunterschiede bei den auf dem Markt angebotenen Werkzeughaltern nicht die Ausnahme sondern nach wie vor die Regel. Am Auffälligsten zeigt sich dies, wenn der Anwender wirklich in der Hochgenauigkeitsfertigung, der Mikrobearbeitung oder der optischen Industrie unterwegs ist. Hier wird ein auf den ersten Blick unscheinbares Bauteil, ein Werkzeughalter, zum entscheidenden Mittel zum Zweck, wenn es um das Erreichen von engen Toleranzen am Werkstück geht. Viele Prozesse funktionieren gar nicht wenn die Kegelwinkel, die Plananlage oder die Innenkontur des Werkzeugs nicht wenigstens in der ISO Toleranz sind.

Diebold stellt Messgeräte für das Messen von Spindelkegeln und Werkzeugkegeln HSK/SK/BT/MK, D-BT (BT mit Plananlage) und für Sonderkegel her. Dies sind Mehrstellen-Messgeräte mit denen durch Vergleichsmessung mit einem Einstellmeister die entscheidenden Funktionsmaße eines Werkzeugkegels vermessen werden. Kegelmessung mit taktilen Messgeräten ist die sicherste Methode, exakt und fehlerfrei zu messen. Der Diebold Webeslogan “Simply the Finest” kommt nicht von ungefähr, denn bei der Entwicklung dieser Messgeräte mussten wir wirklich ein „feines“ Händchen haben. Diese Geräte wurden konsequent auf praktische Funktion, Genauigkeit und Messsicherheit getrimmt. Die wichtigste Stärke dieser Lehren ist die einfache und methodische Bedienung, damit Fehler beim Messen sicher vermieden werden können. Ein zu messendes Werkzeug wird in Bezug zur Planfläche vermessen. Durch die patentierte Zentrierung des großen und des kleinen Kegeldurchmessers wird die korrekte Vermessung des Kegels zum Kinderspiel. Weitere Eigenschaft der Messvorrichtung für HSK Kegel ist außer der Kegelmessung das gleichzeitige Messen der Lage der Spannschulterschräge l5 und die Überprüfung der Abdrückfläche l6 (Auswerfertiefe). Und als weiteres Schmankerl kann man im gleichen Messvorgang den Rundlauf und die Rundheit des Kegels und der Spannschulterschräge überprüfen. Mit optionalen Zusatzmessgeräten werden die Greiferrillenmaße f3 und d11 und der Rundlauf der Werkzeugaufnahmeseite geprüft.