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Dynamometer für die Mikrozerspanung

Zerspankraftmessgerät für hochgenaue Messungen von Schnitt- und Zerspankräften bei der Entwicklung von Mikrowerk­zeugen

Messtechnik für die Werkzeugentwicklung: Die spanabhebende Bearbeitung kleinster Werkstücke stellt hohe Anforderungen an die verwendeten Werkzeuge. Um Schnitt- und Zerspankräfte auf engstem Raum untersuchen zu können, zum Beispiel bei der Uhrenherstellung, werden Messinstrumente benötigt, die sehr kompakt und hochempfindlich sind. Mit dem neuen Dynamometer ›MicroDyn 9109AA‹ eröffnet das schweizerische Unternehmen Kistler seinen Kunden in den Bereichen Feinstbearbeitung, Mikro- und Ultrapräzisionszerspanung neue Möglichkeiten. Dies betrifft insbesondere die Entwicklung von Werkzeugen zur Bearbeitung sprödharter Werkstoffe und die Optimierung von Zerspanungsprozessen.

 

Kleinstes Dynamometer
Mit Abmessungen von 30 mm x 30 mm ist das MicroDyn das nach Unternehmensangaben kleinste Dynamometer der Welt. Dank der hohen Eigenfrequenz von 15 kHz in allen drei Achsen – eine Steigerung im Vergleich zum Vorgängerprodukt um etwa den Faktor 2,5 – können hochdynamische Kräfte bis 500 N sehr genau gemessen sowie resultierende Dreh­mo­mente bis 50 Nm errechnet werden. Somit ist die Erfassung von Kräften an einzelnen Schneiden bei Drehzahlen bis 120 000 rpm möglich. Die piezoelektrisch messenden Kristallringe sorgen für hohe Empfindlichkeit und eine sehr tiefe Ansprechschwelle. Sie sind außerdem so verbaut, dass Temperatureinflüsse weitgehend kompensiert werden. Insbesondere bei der Entwicklung neuer Werkzeuge ist es entscheidend zu wissen, wie diese sich verhalten: Welche Schnittkräfte treten auf? Ist das Werkzeug in unterschiedlichen Situationen prozessstabil? Wie kann das Werkzeug so ausgelegt werden, dass Kraftspitzen vermieden werden und der Bearbeitungsvorgang trotzdem schnell und effizient abläuft? Nur durch genaue Messungen während der Entwicklung lässt sich Prozesssicherheit erreichen und Ausschuss vermeiden. Ein Uhrenhersteller zum Beispiel muss beim Fräsen eines Gehäuses sicherstellen, dass der Prozess auch bei sich ständig ändernden Eingriffsbedingungen stabil abläuft und das Werkzeug nicht überbeansprucht wird.

 

Flexibel bei Befestigung und Datenauswertung
Das neue MicroDyn 9109AA ist mit einer Vielzahl von Befestigungsmöglichkeiten ausgestattet, sodass es sowohl vertikal als auch horizontal am Werkzeug­maschinentisch angebracht und das Werkstück entsprechend aufgespannt werden kann. Dies kommt der Messgenauigkeit zugute. Für eine schnelle und fehlerfreie Datenerfassung und -auswertung empfiehlt sich die Kombination des MicroDyn mit Mehrkanal-Ladungsverstärkern – insbesondere der High-End-Lösung 5080A. Kistler bietet für eine einfache und fehlerlose Konfiguration entsprechende Komplettpakete inklusive der Software ›Dynoware‹ an, in der die Vorschriften für die Kraft- und Drehmomentberechnung bereits hinterlegt sind. Prinzipiell kann das MicroDyn jedoch auch mit anderen Auswertesystemen genutzt werden.

 

Hersteller:
Kistler Gruppe
CH-8408 Winterthur
Tel. +41 52 2241111
info[at]kistler.com
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