Werkzeugauszugsicherung

Schwer zerspanbare Materialien prozesssicher bearbeiten

Die MTU Aero Engines entwickelt, fertigt, vertreibt und betreut zivile und militärische Luftfahrtantriebe aller Schub- und Leistungsklassen sowie stationäre Industriegasturbinen. Mit der patentierten Werkzeugauszugsicherung Safe-Lock von Haimer konnte die MTU die Zerspanung in der Gehäusefertigung hinsichtlich Prozesssicherheit optimieren.

Schnitt durch eine Safe-Lock-Aufnahme für die Schrumpftechnik: der am unteren Schaftende zu sehende erodierte Mitnehmer greift in die Nut des Werkzeugschafts. Bild: Haimer

Triebwerke sind High-Tech-Produkte. Für ihre Herstellung werden innovative Technologien und Verfahren eingesetzt. Um technologisch immer auf dem neuesten Stand zu sein, entwickelt die MTU innovative Fertigungsverfahren und holt sich zusätzlich bei Bedarf auch die externe Hilfe von Spezialisten ins Haus. So geschehen bei der Optimierung des anspruchsvollen Zerspanungsprozesses für die Gehäusefertigung mit den Werkzeugspann-Spezialisten von Haimer aus Igenhausen.

Schwer zerspanbares Material, hochwertige Bauteile und der hohe Automatisierungsgrad erfordern bei MTU einen absolut reibungslosen und zuverlässigen Ablauf in der Zerspanung auf höchstem Niveau. Um dies durchgängig zu gewährleisten und die hohen axialen Fräskräfte bei der Bearbeitung zu beherrschen, hat sich die MTU für die Werkzeugauszugsicherung Safe-Lock aus dem Hause Haimer entschieden.

Alexander Steurer, Leiter CNC-Programmierung Stator-Bauteile bei der MTU, meistert dank Safe-Lock-Schrumpfaufnahmen und Schrumpfgerät Power Clamp Premium NG von Haimer die Schwerzerspanung hochwarmfester Werkstoffe mit hervorragendem Rundlauf und maximaler Auszugsicherheit. Bild: Haimer

Beim Haimer Safe-Lock-System wird durch speziell erodierte Mitnehmerelemente im Futter und spiralförmige Nuten im Werkzeugschaft wirksam verhindert, dass der Fräser bei Extrembearbeitung durchdreht oder gar aus dem Futter gezogen wird. Denn zusätzlich zu den reibschlüssigen Klemmkräften des jeweiligen Spannverfahrens wird das Werkzeug durch das konstruktive Design des Safe-Lock-Systems formschlüssig in der Werkzeugaufnahme gesichert.

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Alexander Steurer, Leiter CNC–Programmierung Stator-Bauteile bei der MTU Aero Engines AG in München, erklärt die Entscheidung für das Haimer System: „Durch die Einführung der Safe-Lock Technologie und Schrumpftechnik von Haimer können wir die Prozesssicherheit bei kritischen Fräsbearbeitungen von hochwarmfesten Werkstoffen gewährleisten. Dies ist eine Grundvoraussetzung um bei dem in unserer Gehäusefertigung umgesetzten Automatisierungsgrad reibungslose Abläufe zu gewährleisten.“

Bei der Schruppbearbeitung für das militärische Propellerturbinen-Triebwerk TP400-D6 setzt die MTU Aero Engines auf Haimer Safe-Lock™. MTU ist beim TP400-D6 für den Mitteldruckverdichter, die Mitteldruckturbine und -welle verantwortlich sowie an der Regelung beteiligt. Darüber hinaus erfolgt die Endmontage aller TP400-D6-Serientriebwerke bei der MTU in München. Bild: MTU Aero Engines

Die Kombination von Auszugsicherheit und hoher Rundlaufgenauigkeit beim Safe-Lock-System führt zu einer schwingungsarmen und dadurch sehr effizienten Zerspanung: Durch gesteigerte Schnitttiefen und Vorschübe kann das Zeitspanvolumen teils deutlich erhöht werden; der Werkzeugverschleiß verringert sich durch die exzellenten Rundlaufeigenschaften bis zu 50%.

Die Argumente des optimalen Rundlaufs von weniger als 3 µm, das symmetrische Safe-Lock-Design und die Möglichkeit für eine einfache Längeneinstellung waren für die MTU gewichtige Gründe, um auf das Haimer System umzusteigen, anstatt weiterhin mit Whistle Notch bzw. Weldon Werkzeugen zu arbeiten, die zwar ebenso den Werkzeugauszug wirkungsvoll verhindern, allerdings hinsichtlich Rundlauf und Wuchtgüte bereits durch die unsymmetrische Flächenverteilung ungenügend sind.

Bei den ehemals eingesetzten Spannfuttern wird das systembedingte Fügespiel durch die seitliche Schraube in eine Richtung gedrückt und verhindert so einen guten Rundlauf des Werkzeugs. Die daraus resultierenden Probleme führt Hans Drahtmüller, Linienleiter Fertigung Statorteile bei der MTU in München, aus: „Durch den schlechteren Rundlauf konnte die Standzeit nicht voll ausgeschöpft werden, was ein frühes Wechseln der Werkzeuge zur Folge hatte. Zusätzlich konnte der Nachschliff durch die Zylinderform des Safe-Lock Systems automatisiert werden, da die Fräser nicht mehr von Hand in die Schleifmaschine eingelegt werden müssen. Dies spart Werkzeugkosten!“

Werkzeugwechsel verläuft einfach und schnell

Hinzu kommt, dass der Werkzeugwechsel mit der Schrumpftechnik von Haimer auch extrem einfach und schnell abläuft. Das bei der MTU seit kurzem eingesetzte High End Schrumpfgerät Haimer Power Clamp Premium NG bietet viel ergonomische Arbeitsfläche, eine einfachste Bedienung und linear geführte Kühlkörper mit Temperaturüberwachung für maximale Sicherheit. Optional kann auch die Längenvoreinstellung auf 0,02 mm genau (z.B. für Schwesterwerkzeuge) bei dieser Baureihe integriert werden. Die intelligente New Generation (NG) Spule ist verstellbar, wodurch mit nur einem Dreh die Spule in Länge und Durchmesser auf die Größe des Schrumpffutters eingestellt werden kann - veraltete Wechselscheiben mit Bruchgefahr der Ferritelemente gehören damit der Vergangenheit an. Mit der mehrfach patentierten Haimer Technologie wird das Schrumpffutter gezielt nur an den Stellen erwärmt, auf die es ankommt. Dadurch werden sowohl das Aufheizen wie auch das Abkühlen der Aufnahmen beschleunigt. Beim Abkühlen sorgen zudem Kühlkörper verschiedener Größen für zusätzliches Tempo sowie schonende und saubere Kühlung innerhalb von 30 bis 60 Sekunden. Die Kühlkörper sind linear geführt, so dass die Werkzeugeschneiden beim Schrumpfprozess stets vor Kollision mit dem Kühlkörper geschützt sind. kf

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