• Land: Deutschland
  • Artikel vom: 03 Februar 2014
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  • Kategorie(n): WERKZEUG ANWENDUNGEN, Mikrowerkzeuge, Weitere Anwendungen
  • Miniatur-Rotierspindel für erosives Drehen

    Funkenerosives Drehen bzw. Schleifen kann man mit einem Pionier dieser Technologie, der Hirschmann GmbH in Fluorn-Winzeln in Verbindung bringen. In den Anfängen dieser Technologie im Jahr 1996 profilierte man Schleifscheiben mit einer maximalen Drehzahl von 200 min-1. Zwischenzeitlich hat sich das Verfahren rasant weiterentwickelt. Heute werden bei den Rotierspindeln Drehzahlen bis zu 4.000 min-1 erreicht. Dies wurde durch den Einsatz von speziellen Lagern und Dichtungen sowie die Verwendung von wartungsfreien Motoren mit AC-Technologie ermöglicht.

    Vor allem dort, wo herkömmliches Drehen und Schleifen an ihre Grenzen stoßen, kann das erosive Drehen und Schleifen auf Drahterodiermaschinen seine Stärken ausspielen. Weil keine Schnittkräfte auf das Werkstück wirken, lassen sich mit diesen Verfahren auch sehr filigrane Teile herstellen. Diese Technologie hat sich bereits in vielen Bereichen der Mikro- und Medizintechnik, des Werkzeug- und Formenbaus und auch in der Luft- und Raumfahrttechnik etabliert.

    Durch die Tendenz zu immer kleineren Bauteilen hat Hirschmann sein Produktprogramm um eine Mini-Rotierspindel H42MRS002 mit einer Spitzenhöhe von nur 24 mm und einer maximalen Drehzahl von 4000 min-1 erweitert (Abb. 1). Als Werkstückaufnahme dient das patentierte Justier- Spannelement für Werkstücke bis zu einem Durchmesser von 10 mm. Mit diesem Justier- und Spannelement könnten bei den Werkstücken sowohl Rundlauf als auch Taumel in kurzer Zeit mit höchster Präzision auf Werte ≤ 0,001 mm eingestellt werden, berichtet Hirschmann. Dies bedeute eine enorme Verbesserung gegenüber der klassischen Spannung mittels Spannzangen da diese, selbst in einer hochgenauen Ausführung, schon einen Rundlauffehler > 0,01 mm aufweisen und das perfekte ausrichten des Werkstückrundlaufs und des Taumels nahezu unmöglich machen. Die Spindel verfügt über eine Hohlwelle mit 8,2 x 45 mm damit längere Werkstücke zumindest zum Teil in der Spindel verschwinden um die Länge des fliegend aufgespannten Werkstückes zu reduzieren. Eine besondere Bedeutung hat die Übertragung des Erodierstroms auf die rotierende Spindel. Die hierzu üblicherweise verwendeten Schleifkohlen verschleißen und verschmutzen bei hohen Drehzahlen sehr schnell. Hinzu kommt die Verschmutzung der Maschine und der Filter durch den Kupferabrieb. Deshalb würde hier nun eine völlig neuartige, vollständig im Inneren der Spindel verbaute Bürstentechnologie eingesetzt, die eine wesentlich höhere Standzeit aufweist. Diese Bürsten können, falls erforderlich, problemlos mit wenigen Handgriffen ausgetauscht werden.

    Die Ansteuerung der Spindel erfolgt über eine separate Hersteller eigene CNC-Steuerung. Damit kann die Spindel auch zum Positionieren (Indexieren) des Werkstückes eingesetzt werden. Die direkte Einbindung in die Steuerung der gängigen Drahterodiermaschinen ist ebenfalls möglich. Dadurch ergeben sich durch die dann mögliche Simultanbearbeitung weitere Einsatzbereiche, um z.B. spiralförmige Konturen herzustellen.

    Als Hersteller von Nullpunktspannsystemen beschränkt sich das Unternehmen aber nicht auf die Herstellung der Rotier-Indexierspindel, sondern bietet mit der Integration des Referenzsystems 4000 für Drahterodiermaschinen zusätzlich die Möglichkeit, die Spindel innerhalb von zwei Minuten mit einer Wiederholgenauigkeit von < 0,002 mm auf der Maschine zu positionieren und wieder abzunehmen (Abb. 2). Das zeitaufwändige Aufspannen und Ausrichten auf der Maschine gehöre damit der Vergangenheit an. Die Spindel könne auch klassisch mit Spannpratzen oder über zwei Bohrungen mit 50 mm Abstand direkt auf dem Maschinentisch gespannt werden, heißt es aus Fluorn-Winzeln.

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