Zangen design

Arten von Spannzangen-Designs

Eine **Spannzange** ist ein Teil des Werkzeugaufnahmesystems der Werkzeugmaschine. Es handelt sich um eine Spannvorrichtung, die ein Werkzeug oder ein Werkstück halten und sichern kann. Sie ist eine geteilte Hülse, die in der Regel konisch sein kann und aus verschiedenen Materialien hergestellt wird. Der Hauptzweck der Spannzange besteht darin, das Werkzeug oder Werkstück zu spannen, wenn eine geringe Axialkraft ausgeübt wird. Die Kraft wird in der Regel vom Werkzeughalter oder der Spindel in der Maschine bereitgestellt. Spannzangen können anstelle der Backen von Spannfutter verwendet werden, wenn ein geringerer Rundlauf erforderlich ist.

Eine Spannzange hält in der Regel runde oder sechseckige Werkzeuge. Allerdings ist Werkzeug in verschiedenen Formen erhältlich. Spannzangen werden speziell für das Halten von Bohrungen, Fräsern und drehenden Kreuztischen verwendet. In einigen Fällen können sie anstelle einer Werkzeugklemme verwendet werden, um einen Bohrer in einem Dremel-Werkzeug zu halten.

Zu den am häufigsten verwendeten Spannzangendesigns gehören gerade und konische Designs. Das gerade Design bietet ein komfortableres Be- und Entladen, während das konische Design einen Keilwirkung für eine bessere Werkstückspannung bietet. Andere beliebte Designs umfassen die Spannzangenfutter, die häufig in CNC-Maschinen und -Fräsmaschinen verwendet werden, und das Federdesign, das das Spannen verschiedener Formen und Größen ermöglicht.

• Konische Spannzange

Das am häufigsten verwendete Design zum Halten von Werkzeugen ist die konische Spannzange. Sie kann Werkzeuge mit unterschiedlichen Größen aufnehmen, da eine Keilwirkung entsteht, wenn die Spannzange konisch ist und das Spannfutter innen konisch ist. Diese Keilwirkung verteilt die Kräfte gleichmäßig, was zu einer gleichmäßigen Spannung des Werkzeugs oder Werkstücks führt. Eine konische Spannzange kann runde und mehrseitige Werkstücke spannen.

• Feder-Spannzange

Eine weitere gängige Art von Spannzange ist die Feder-Spannzange. Feder-Spannzangen ermöglichen das Spannen von verschiedenen Größen und Formen. Sie besteht aus dünnen Schlitzen oder Fingern, die es ihr ermöglichen, Werkstücke verschiedener Größen zu halten. Die Haltekraft wird auch gleichmäßig verteilt, wenn sie gleichmäßig ausgedehnt wird.

Feder-Spannzangen haben eine hohe Präzisionshaltefähigkeit, daher haben sie einen geringen Rundlauf, der mit konischen Spannzangen vergleichbar ist. Sie werden hauptsächlich in CNC-Maschinen und Drehmaschinen eingesetzt. Sie werden häufig mit 3-Backen-Spannfutter verwendet, da sie ähnliche Vorteile bieten.

• Spannzangenfutter

Ein Spannzangenfutter ist eine Art von Spannzange, die an einer Maschine montiert oder zum Halten eines Werkzeugs verwendet werden kann. Es hat einen größeren Spannbereich, wenn es zusammen mit Spannzangenmuttern verwendet wird. Spannzangenfutter haben eine hohe Präzisionshaltefähigkeit, einen geringen Rundlauf und einen einfachen Auslösemechanismus. Aus diesem Grund werden sie hauptsächlich in Hochgeschwindigkeits-CNC-Bearbeitungszentren, Drehmaschinen und Fräsmaschinen eingesetzt.

Spannzangenfutter unterscheiden sich von normalen Spannfutter, da sie mehr Genauigkeit und Benutzerfreundlichkeit beim Montieren und Demontieren von Werkzeugen bieten. Es sind verschiedene Arten von Spannzangenfutter erhältlich, wie z. B. ER-Spannfutter, JR-Spannfutter usw.

Viele Menschen verwechseln Spannzangenfutter und Spannfutter, weil sie sich ähneln. Ein Spannfutter ist bekanntlich eine Spannvorrichtung, die zum Halten von Werkzeugen oder Werkstücken verwendet wird. Die meisten Spannfutter haben in der Regel drei oder vier Backen und werden häufig in Drehmaschinen verwendet, um runde Objekte zu halten.

Spezifikationen und Wartung von Spannzangendesigns

Spezifikationen

Spannzangen werden in der Regel aus Messing, Stahl, Wolframkarbid oder Schnellarbeitsstahl hergestellt. Die Materialien werden aufgrund ihrer Härte und Anpassungsfähigkeit an verschiedene Arten von Werkstücken ausgewählt. Darüber hinaus beeinflussen die Größe, Form und das Gewicht der Werkstücke die Greifkraft der Spannzange.

Spannzangen sind in der Regel in Millimetern oder Zoll erhältlich. Metrische Systeme reichen üblicherweise von 1 mm bis 26,5 mm, während imperiale Systeme von 1/16 bis 1 Zoll reichen. Die tatsächliche Größe der Spannzange führt zu Variationen in der Größe und dem Konus des Spannzangenhalters.

Spannzangen können Werkstücke mit unterschiedlichen Toleranzen greifen, abhängig vom Design, dem Material und dem Fertigungsprozess. Zum Beispiel greifen Spannzangen aus Aluminium typischerweise Werkstücke mit Toleranzen von 0,005 Zoll, während Kohlenstoff-Spannzangenbacken mit 0,0015 Zoll arbeiten. Darüber hinaus verbessern etwa sechs bis zwölf Nuten in einer Spannzange ihre Haltekraft und ermöglichen eine bessere Werkstückmontage.

Im Allgemeinen ist die Spannkraft von 3-Backen-Spannzangenfuttern 1,5-mal größer als die von 3-Backen-Außenspannsystemen. Darüber hinaus sind die extern montierten 3-Backen-Spannfutter einfacher zu fertigen, da sie in der Regel aus einem einzigen Körper bestehen, während Spannzangen die unterschiedlichen Aussparungsgrößen in verschiedenen Werkstücken berücksichtigen müssen, um eine korrekte Passform zu erzielen.

Wartung

• Regelmäßige Reinigung: Bevor Sie mit dem Wartungsprozess beginnen, stellen Sie sicher, dass die Spannzange frei von Schmutz oder Spannrückständen ist. Beginnen Sie, die Spannzange vorsichtig mit einem Tuch abzuwischen und reinigen Sie ihr Inneres gründlich mit einer weichen Bürste. Wenn sich noch Rückstände oder Schmutz befinden, verwenden Sie ein Lösungsmittel, um sie sicher zu reinigen. Regelmäßiges Reinigen verhindert auch die Ansammlung von Spannrückständen, wodurch die Notwendigkeit einer Tiefenreinigung minimiert wird.
• Schmierung: Spannzangendesigns hängen in erster Linie von ihrem Material und ihrer Konstruktion ab. Daher werden nichtleitfähige und nicht trockene Schmierstoffe bevorzugt, um übermäßigen Verschleiß zu vermeiden. Dies ermöglicht ein reibungsloses und müheloses Spannen. Beim Schmieren sollten Benutzer eine kleine Menge Schmierstoff auf ein sauberes Tuch auftragen und die Spannzange gründlich abwischen. Stellen Sie sicher, dass der Schmierstoff gleichmäßig über die Spannzange verteilt ist, um eine ungleichmäßige Spannwirkung zu vermeiden.
• Regelmäßige Inspektion: Untersuchen Sie die Spannzange regelmäßig auf Anzeichen von übermäßigem Verschleiß oder Beschädigungen. Dies kann das Abflachen der Greifflächen oder Risse in ihrem Körper, einschließlich der Nuten und Backen, umfassen. Ein genauer Blick auf die Spannzangen vor und nach jedem Gebrauch ist eine hervorragende Möglichkeit, potenzielle Probleme zu erkennen und schnell zu beheben.
• Lagerung: Lagern Sie die Spannzange nach Möglichkeit in einem Schutzgehäuse und fern von Staub und Schmutz. Lagern Sie sie außerdem in einem Gestell mit ihren Konus-Haltern, damit sie bei Bedarf leicht zu identifizieren sind.

Szenarien

Im Allgemeinen wird das Spannzangendesign in Szenarien verwendet, die die Integrität und Präzision von festen Werkstückspannsystemen betreffen. Einige dieser Szenarien umfassen Folgendes:

• Bearbeitungsoperationen

  Spannzangen werden häufig in CNC-Drehmaschinen, CNC-Fräsern, Fräsmaschinen und anderen Bearbeitungsanlagen als Werkstückspannvorrichtungen oder Werkzeughalter verwendet. Ihr Hauptvorteil ist die Möglichkeit, Werkstücke und Schneidwerkzeuge mit gleicher Präzision rundum zu halten.

• Automobilindustrie

  Spannzangenfutter, die Teil des Spannzangendesigns sind, werden in der Automobilindustrie weit verbreitet für die Bearbeitung von Motorkomponenten und anderen Teilen eingesetzt. Während dieser Prozesse müssen die Komponenten fest und präzise gehalten werden, und Spannzangenfutter können dies gewährleisten.

• Textilindustrie

  Die Textilindustrie verwendet spannzangenbasierte Webstühle und Schusseintragsvorrichtungen. Hier hält die Spannzange den Schussfaden oder den Schiffchen; dies ermöglicht das Einbringen von Garnen mit hoher Geschwindigkeit und Präzision. Dies erhöht die Produktionseffizienz und -qualität.

• Holzbearbeitung und Metallbearbeitung

  Spannzangen werden auch in der Holzbearbeitungs- und Metallbearbeitungsindustrie weit verbreitet, z. B. in CNC-Fräsern und Fräsmaschinen. Die Maschinen verwenden Spannzangenhalter, um eine präzise Halterung von Holzfräsern, Metallfräsern und anderen Werkzeugen zu erreichen.

• Automatisierung und Robotik

  Automatisierung und Robotik umfassen automatisierte Verarbeitungssysteme und Roboterarme. Hier werden Spannzangen häufig als flexible Werkstückspannvorrichtungen verwendet, um Werkstücke unterschiedlicher Formen und Größen zu halten. Dies ermöglicht die präzise Positionierung des Roboterarms, wodurch die nachfolgenden automatisierten Operationen einfacher werden.

So wählen Sie Spannzangen aus

Spezielle Bearbeitungswerkzeuge helfen, Materialien mit Präzision zu formen und zu verändern. Daher ist die Wahl des richtigen Spannzangendesigns für die Maschinenleistung sehr wichtig. Einige Punkte, die Sie bei der Auswahl von Spannzangenfuttern beachten sollten, sind:

• Bearbeitung: Materialabtragsoperationen für Szenarien mit geringer Produktion, wie z. B. die Verwendung eines Fräsers zur Herstellung kundenspezifischer Holzprodukte, umfassen in der Regel eine langsame Bearbeitung mit einem hohen Grad an Teilexposition. Hochgeschwindigkeitsbearbeitung, die Dreh- und Fräsoperationen an Drehmaschinen und CNC-Maschinen umfassen kann, erfordert eine größere Greifkraft. Spannzangendesigns mit schmalen Flächen, bekannt als Kollars, und konischen Spannzangen in Hochgeschwindigkeits-Szenarien bieten eine ausreichende Greifkraft.
• Werkzeug/Werkzeuge: Die Art und Weise, wie Werkzeuge gehalten werden, beeinflusst die Auswahl der Spannzange. Langsamlaufende Spindel-Operationen mit Sekundärlagern verwenden in der Regel ER-Spannzangenfutterhalter, während schlüssellose Spannfutter oder andere durch Reibung gehaltene Vorrichtungen R8T- oder CATT-Konus-Spannzangen verwenden. ER 32 und ER 40 sind Standardgrößen; ihre Teilenummern repräsentieren verschiedene Greifdurchmesser.
• Werkstückform: Die Objektform ist einfach, da rechteckige Körper einen größeren Greifbereich benötigen als runde Teile. Die Tiefennavigation mit der Front-End-Tastung ist entscheidend, wenn ein unregelmäßig geformtes Werkstück mit einem inkonsistenten Schwerpunkt gehalten wird. Die Verwendung von Fingerkeilen und wie viel der Spannzangenfläche das Werkstück aufnehmen wird, ist entscheidend für die Bestimmung, welche Spannzange die notwendige Greifkraft bietet, um ein Versagen des Werkstücks und ein Bruchversagen der Spannzange zu verhindern.
• Wichtige Parameter: Neben den bereits diskutierten Faktoren, die die Optimalität der bestimmten Spannzange bestimmen, treten mehrere wichtige Parameter hervor. Die maximale Kontraktion stellt die Fähigkeit des bestimmten Rundteils dar, unter rohen Toleranzen zu arbeiten, während der Greifbereich die Fähigkeit der Spannzange symbolisiert, die Konturen eines Objekts zu pflegen. Genauigkeit bezeichnet, wie genau die Form des Objekts seinem beabsichtigten Design entspricht, während die Spannzangenwiederholbarkeit die Zuverlässigkeit der Spannzange verkörpert, das Objekt mit konstanter Kraft zu greifen.
• Spannkraft: Spannkräfte sind in Reibungssituationen weit verbreitet, wie z. B. zwischen Kräften und Fingern in Keilen, Konus-Finger-Interaktionen, Konus-Keil-Interaktionen und Spannzangenhalsverbreiterung. Konus-Finger-Interaktionen zeichnen sich durch den Konusgrad und die Fingerbewegung aus, wobei der Finger eindringt und eine Zugkraft ausübt, Konus-Keil-Interaktionen und Spannzangenhalsverbreiterung variieren mit der Axialbewegung einer Spannzange und der radialen Breite. Dieses Diagramm zeigt insbesondere die Unterschiede zwischen Axialbewegung, radialer Breite und Spannzangenhalsverbreiterung.
• Installation: Der wichtigste Aspekt bei der Installation einer Spannzange ist die Befestigung der Spannzange. Da ein Konus eine vertikale Kraft über seine Länge ausübt, muss die Spannzange fest sitzen, um unerwünschte Bewegungen oder Beschädigungen zu vermeiden. Im Gegensatz zu einem Backenlagerkonus befindet sich der tatsächliche Lagerpunkt weiter außen, da der Konus sich physikalisch in einen Lagerkonus drückt.

Häufig gestellte Fragen zum Spannzangendesign

F1: Welches Drehmoment kann eine Spannzange aufnehmen?

A1: Das Drehmoment, das eine Spannzange aufnehmen kann, hängt von ihrer Größe, ihrem Material und ihrer Greifkraft ab. Kleinere Spannzangen können ein paar Nm aufnehmen, während größere Spannzangen Dutzende bis Hunderte von Nm aufnehmen können.

F2: Sind abgenutzte Spannzangen gefährlich?

A2: Ja, abgenutzte Spannzangen sind gefährlich. Sie können rutschen, klappern und vibrieren und so Werkstücke und Werkzeugmaschinen beschädigen und Bediener verletzen.

F3: Welche Art von Spannzange sollte man für eine außermittige Belastung verwenden?

A3: Eine geteilte Spannzange ist für außermittige Belastungen vorzuziehen, da sie flexibel ist und sich an die unregelmäßige Form des Werkstücks anpassen kann. Sie kann unabhängig von der Zentrierung des Werkstücks einen festen Halt bieten.

F4: Kann man ein Spannzangenfutter mit einer Winkelschleifmaschine verwenden?

A4: Nein, es ist nicht ratsam, ein Spannzangenfutter mit einer Winkelschleifmaschine zu verwenden. Eine Winkelschleifmaschine benötigt eine Komponente, die der rauen Betriebsbedingungen und der hohen Geschwindigkeit standhält. Während einige Hochgeschwindigkeits- und raue Umgebungen, typischerweise, ein Schleiffutter ein Getriebe umfasst, um seine hohe Motordrehzahl auf ein für den Motor des Werkzeugs geeignetes Niveau zu reduzieren.