Technologie-Spotlight: Vibration

Oct 16, 2023

Das neue vibrationsfreie Bohrsystem von Kennametal verfügt über austauschbare Köpfe mit Schraub- und Hebelklemmmechanismen in Konfigurationen mit positivem und negativem Spanwinkel.

Es ist ein Geräusch, vor dem sich jeder Maschinist fürchtet: das hohe Jaulen eines bohrenden Arbeitsvorgangs, mit einem Geräusch, das laut genug ist, um selbst durch die besten Ohrstöpsel zu dringen.

Dieses Problem plagt viele Maschinenwerkstätten, die lange, tiefe Löcher produzieren, und bei Materialien, die zäher und schwieriger zu bearbeiten sind, wird es noch schlimmer.

Um die Vibrationen beim Tiefbohren zu bekämpfen, die zu Driften, unrunden Löchern und schlechter Oberflächenqualität führen können, hat der Werkzeuglieferant Kennametal ein neues Bohrsystem mit einem neuen Anti-Ratter-Mechanismus und zahlreichen Wendeschneidköpfen und Schaftgrößen eingeführt.

Dieses vibrationsfreie Bohrsystem ist im Wesentlichen Plug-and-Play-fähig und verfügt über eine Reihe austauschbarer Köpfe, einschließlich schraubbarer und hebelartiger Klemmmechanismen in Konfigurationen mit positivem und negativem Spanwinkel.

Sam Eichelberger, Kennametal-Produktingenieur für Drehmaschinen-Systemtechnik, ist Teil des Teams, das den internen Dämpfungsmechanismus des Werkzeugs entwickelt hat.

„Das Wichtigste, was man über die neue Bar wissen sollte, ist vielleicht, dass sie Plug-and-Play-fähig ist“, sagte Eichelberger. „Es sind überhaupt keine Abstimmungen oder Anpassungen erforderlich; man nimmt es einfach aus der Verpackung, montiert es in den Turm und schon wird es langweilig.“

Hinter der Geschichte steckt jedoch mehr, als den Laden zu einem ruhigeren Arbeitsplatz zu machen. Die Eliminierung von Vibrationen und damit Rattern verlängert die Werkzeuglebensdauer und verbessert die Oberflächengüte. Und wenn Werkzeuge länger halten, können sie stärker gedrückt werden, was zu höheren Vorschüben, Schnittgeschwindigkeiten und Schnitttiefen führt.

Die Anti-Ratter-Bohrstangen verfügen über eine gezahnte, verschraubte Verbindung an der Vorderseite der Stange, die eine Vielzahl von Arten und Größen von Wendeschneidköpfen sicher klemmt.

Auch die Köpfe dieses Werkzeugs haben sich geändert und sind jetzt kürzer und leichter. Dies trage zu größerer Stabilität bei und trage zur verbesserten Leistung des Riegels bei, so das Unternehmen. Sie werden außerdem mit Kühlmittel versorgt und leiten einen Hochdruck-Kühlmittelstrom präzise dorthin, wo er am meisten benötigt wird. Das Ergebnis ist eine verbesserte Spankontrolle bei gleichzeitig maximaler Kühlung in der Schneidzone.

Ohne das wichtigste Merkmal von allen: den internen Dämpfer, sind alle Änderungen kaum von Bedeutung.

Die genaue Ausrichtung des Kopfes auf der Mittellinie wird erreicht, indem die Winkelsucheranzeige auf Null gestellt und die Stange arretiert wird.

„Die Stangen sind vibrations- und wartungsfrei. Innerhalb der Stange befindet sich eine Masse, die von zwei elastischen Stützen getragen wird, in deren Inneren sich eine Dämpfungsflüssigkeit befindet. Diese Masse vibriert während der Bearbeitung mit einer vorgegebenen Frequenz und dämpft die Eigenfrequenz „Es gibt keine Verschleißteile, über die man sich Sorgen machen muss, und kein Tuning“, sagte Eichelberger.

Um den Kopf genau auf die Mittellinie einzustellen, stellen Sie den Winkelmesser auf Null und verriegeln dann die Stange.

Das vibrationsfreie System bietet nachweislich eine bessere Bohrleistung bei Anwendungen bis zu 10xD, erklärte Eichelberger, was viel tiefer ist, als Vollhartmetall- oder Schwermetall-Bohrstangen in der Lage sind.

Natürlich sind Bohrstangen nur so gut wie die Art und Weise, wie sie in der Maschine eingespannt werden.

Der Hersteller hat diesem kritischen Aspekt Rechnung getragen, indem er maschinenspezifische Revolveradapter zusammen mit einer speziellen geteilten Hülsenbuchse für maximale Steifigkeit geliefert hat.

„Das ist das Ziel dieses Produkts“, sagte Kennametal Global Product Manager John Gable. „Die größtmögliche Stabilität und die effektivste verfügbare Dämpfungslösung, Punkt.“

Jeder, der schon einmal damit zu kämpfen hatte, eine langweilige Stange genau in die Mitte zu bringen, wird die Tatsache zu schätzen wissen, dass der Aufbau vereinfacht wurde.

„Auf der Oberseite des Kopfes befindet sich eine Referenzfläche, die Platz für einen visuellen Winkelsucher bietet“, sagte Eichelberger. „Sie drehen einfach den Stab, bis die Anzeige Null anzeigt, und klemmen ihn dann fest.“

Angesichts der höheren Kosten eines solchen Bohrsystems ist es wichtig, dass die Köpfe im Falle eines Unfalls ausgetauscht werden können, um Schäden an der Stange selbst zu vermeiden. Und Benutzer des älteren Bohrsystems des Unternehmens werden feststellen, dass ihre neuen Köpfe mit einem Adapter passen.

„Das Portfolio unserer zölligen Stangen reicht von 1 Zoll bis 4 Zoll Durchmesser, während die metrische Version bei 25 mm beginnt und bis 100 mm reicht“, sagte Gable. „Außerdem ist eine Vielzahl austauschbarer Kopfausführungen erhältlich, von aufschraubbaren Wendeschneidplatten mit positivem Spanwinkel für die Feinbearbeitung bis hin zu Klemmgeometrien mit negativem Spanwinkel für schweres Schruppen.“

Kennametal Inc., 1600 Technology Way, Latrobe, PA 15650, www.kennametal.com.