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Spanntechnik - Schnittstellen für Werkzeugspannmittel

Schnittstellen für Werkzeugspannmittel

Als Schnittstelle für rotierende Werkzeuge hat sich weitgehend der genormte Hohlschaftkegel (HSK) durchgesetzt. Auf einem ähnlichen Prinzip beruht die Capto-Schnittstelle (PSC). Trotz einiger Nachteile ist auch die Steilkegel-Schnittstelle (SK) noch weit verbreitet. Darüber hinaus werden von einigen Werkzeugherstellern eigene, nicht genormte Schnellwechselschnittstellen angeboten.

Für rotierende Werkzeuge hat sich weitgehend der genormte Hohl-schaftkegel, kurz HSK, durchgesetzt (Bild 1). Der Hohlschaft mit einem Kegelverhältnis von 1:10 ist radial elastisch und kann daher gegen eine axiale Plananlage gezogen werden. Es gibt sieben verschiedene Formen A bis F und T, die sich in der Breite der Plananlage, der Kühlmittelzufuhr, der Art der Mitnehmernuten und dem Vorhandensein einer Greiferrille für eine automatisierte Betätigung unterscheiden. Die gebräuchlichste ist die Form A. Definiert sind die Größen HSK 25 bis HSK 160 mit Mindesteinzugskräften von 2,8 kN bis 115 kN [1].

HSK-Schnittstelle und -Spannsystem (nach Ott-Jakob, Lengenwang)

Bei stehenden Werkzeugen, z. B. in Drehmaschinenrevolvern, ist für eine kurze Werkzeugwechselzeit zusätzlich eine hohe Wiederholgenauigkeit der Winkelstellung erforderlich. Die Form T hat daher im Vergleich zu den anderen HSK-Varianten ein eingeschränktes Mitnehmerspiel.

Die Betätigung erfolgt durch ein Spannsystem, das über eine verstellbare Zugstange eine Axialkraft erzeugt, z. B. mittels einer Federsäule. Beim Spannen des HSK drückt der Spannkegel des Spannsatzes die Spannzangensegmente radial nach außen. Die Zangensegmente stützen sich sowohl an der Spindel als auch am HSK ab. Sie ziehen den mit Übermaß versehenen Hohlschaftkegel ein und verspannen ihn gegen die axiale Plananlage der Spindel. Bei hohen Drehzahlen wirken zusätzliche Fliehkräfte auf die Segmente und verstärken diesen Effekt. Zusammen mit engen Toleranzen für Form, Lage und Oberfläche wird so eine sehr hohe axiale Wiederholgenauigkeit von etwa 1 μm sowie eine hohe Biege- und Torsionssteifigkeit erzielt.

Die Drehmomentübertragung erfolgt neben dem sich einstellenden Reibschluss auch formschlüssig durch Mitnehmer, die in Nuten am Kegelschaftende oder am Bund fassen. Ausgenommen sind die vollständig rotationssymmetrischen Formen E und F für sehr hohe Drehzahlen.


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