Pinocchio

Werkzeug-Spannsystem mit veränderbarer Werkzeuglänge

Im Forschungsprojekt Pinocchio haben wir gemeinsam mit unseren Partnern aus der Forschung und Industrie ein Werkzeughalter-Spannsystem mit veränderbarer Werkzeuglänge entwickelt, mit dem Werkzeughalter in Bearbeitungsmaschinen flexibler und produktiver eingesetzt werden können.

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Das Werkzeug-Spannsystem Pinocchio

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Pinoccho-Spannsystem mit veränderbarer Werkzeuglänge

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Herausforderung aus der Produktion

Bei der Herstellung von Bauteilen mit tiefen Kavitäten oder schlechter Werkzeugzugänglichkeit durch Fräsen werden lange Werkzeuge benötigt. Lang auskragende Werkzeuge verfügen jedoch über eine geringe Steifigkeit und sind schwingungsanfällig. Aus diesem Grund werden Bearbeitungsoperationen mit langen Werkzeugen in produzierenden Unternehmen besonders langsam und mit sehr kleinen Vorschüben durchgeführt, um die Bearbeitungskräfte niedrig zu halten sowie die auftretenden Schwingungen zu minimieren. Dies verlangsamt den Produktionsprozess jedoch erheblich, wodurch die Werkzeugkosten, Maschinenstunden und somit die Herstellungskosten des Bauteils deutlich steigen.

Lösungsweg im Forschungsprojekt

Im Forschungsprojekt Pinocchio haben wir gemeinsam mit unseren Projektpartnern ein Werkzeughalter-Spannsystem entwickelt, mit dem die auskragende Werkzeuglänge automatisch während der Bearbeitung verändert werden kann: Die Werkzeuglänge kann je nach Bedarf im Zerspanprozess variiert werden. Wenn zu Beginn der Bearbeitung die Auskraglänge noch klein sein darf, kann mit der kurzen Werkzeuglänge eine sehr schnelle und wirtschaftliche Bearbeitung durchgeführt werden. Sobald längere Werkzeuge erforderlich sind, wird die Auskraglänge durch den Werkzeughalter vergrößert und der Prozess kann weiterhin am wirtschaftlichen Optimum durchgeführt werden.

Das Werkzeughalter-Spannsystem

Das Werkzeughalter-Spannsystem Pinocchio ermöglicht eine Variation der Werkzeugauskraglänge während der Fräsbearbeitung. Die hiermit einhergehende Steifigkeitserhöhung des Werkzeugs führt zu einer Schwingungsreduktion, sodass neben einem leistungsfähigeren Bearbeitungsprozess eine höhere Oberflächengüte des Werkstücks erreicht wird. Die Schwingungsreduktion führt zudem zu einer deutlichen Erhöhung der Werkzeuglebensdauer. Ein weitererer Vorteil von Pinocchio ist, dass Werkzeugwechsel- und Werkzeugrüstzeiten reduziert oder vermieden werden. Die Produktivität im Zerspanprozess wird deutlich erhöht und die Fertigungskosten werden reduziert.