Teamwork: Big Daishowa setzt auf Kistler

Erfolgsgarant für die Werkzeugentwicklung

| Redakteur: Silvano Böni

Das Gewindeschneidfutter Mega Synchro wurde mit Hilfe des Dynamometers 9257B von Kistler entwickelt.
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Das Gewindeschneidfutter Mega Synchro wurde mit Hilfe des Dynamometers 9257B von Kistler entwickelt. (Bild: Kistler)

Big Daishowa ist einer der führenden Hersteller von Werkzeugaufnahmen für die zerspanende Industrie. Pro Jahr produziert das Unternehmen über eine halbe Million Spannzangenfutter. Entwickelt werden die Produkte unter anderem mit den Zerspankraftmessgeräten von Kistler.

450 Werkzeugmaschinen sowie rund 300 Roboter und Automatisierungsanlagen – das sind die Zahlen zur Produktionskapazität von Big Daishowa. Das Familienunternehmen wurde 1967 gegründet und beschäftigt weltweit knapp 900 Mitarbeiter. In Europa und den USA ist das Unternehmen über die Tochtergesellschaften Big Kaiser bekannt. Eine der Kernkompetenzen von Big Daishowa: hochqualitative Werkzeugaufnahmen für die Zerspanung mit einem Rundlauf von maximal 0,001 mm. Neben verschiedenen Arten von Werkzeugaufnahmen wie Spannzangenfuttern, Hydro­dehnspannfuttern, Kraftspannfuttern und Gewindeschneidfutter umfasst das Sortiment auch Winkelköpfe, Messgeräte und Schneidwerkzeuge.

Ziel: Kräfte auf die Gewindeflanken minimieren

Um das Produktportfolio weiterzuentwickeln, entwickelt Big Daishowa im hauseigenen «Mega Technical Center» ständig neue Werkzeugkonzepte. Eines der Produkte, welches aus diesen Anstrengungen hervorging, ist das Gewindeschneidfutter Mega Synchro. Es handelt sich dabei um ein Ausgleichsfutter, welches mittels elastischer Komponenten die Synchronisationsfehler zwischen Werkzeugmaschine und Werkzeug kompensiert. Denn grundsätzlich besteht die Herausforderung beim Gewindebohren darin, Längenunterschiede, resultierend aus der Spindeldrehzahl sowie dem eingesetzten Vorschub im Verhältnis zur Gewinde­steigung und Gewindetiefe, zu minimieren, um die dadurch auftretenden Axialkräfte auf die Gewindeflanken zu minimieren. Hohe Axialkräfte hätten Ausbrüche an den Gewindeflanken und eine verkürzte Lebens­dauer des Gewindebohrers zur Folge. «Obwohl
moderne CNC-Maschinen über eine Synchron­spindel verfügen, treten noch immer kleine Synchronisations­fehler auf», sagt Masayuki Doi, Entwicklungsleiter von Big Daishowa. Selbst bei geringer Abweichung würden sofort hohe axiale Kräfte auf die Flanken des Gewindebohrers wirken.

Optimierte Konstruktion dank Zerspankraftmessung

Um die Konstruktion des Mega Synchro zu opti-
mieren, setzte Big Daishowa auf ein Drei-
Komponenten-­Dynamometer von Kistler. Das piezo­elektrische Zerspankraftmessgerät misst kompakte 170 x 140 mm und kann auf dem Tisch der Werkzeug­maschine montiert werden. Es verfügt über eine grosse Steifigkeit und somit eine hohe Eigenfrequenz, was es erlaubt, selbst bei hohen Drehzahlen die Kräfte pro Schneide sehr genau zu messen. «Dank den präzisen Messungen mit dem Dynamometer von Kistler und den daraus gewonnenen Erkenntnissen haben wir die Konstruktion so weit anpassen können, dass sich die Kraft auf die Gewindeflanken drastisch reduziert hat», weiss Doi. Zum Vergleich: Beim Gewindebohren mit einem Spannzangenfutter wirken axiale Kräfte mit bis zu 750 N auf das Werkzeug, beim Mega Synchro hingegen sind es maximal 60 N. Die Lebensdauer des M12-Gewindebohrers hat sich dadurch um den Faktor 2,4 erhöht.

Doi ist sich sicher: «Ohne das Zerspankraftmessgerät von Kistler hätten wir den Mega Synchro nicht entwickeln können.» Zudem setzt Big Daishowa, im Gegensatz zu vielen anderen Herstellern, bei der Klemmung des Gewindebohrers nicht auf herkömmliche ER-Spannzangen, sondern auf die hauseigenen Präzisionsspannzangen mit mehr Anlagefläche und einer Spannmutter mit integriertem Kugellager, die ein Verdrehen der Spannzange verhindert. SMM

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