Untersuchungen zum Versagen von Thermoschrumpffuttern

Thermoschrumpffutter werden aufgrund ihrer hohen Haltekräfte und Rundlaufeigenschaften vorwiegend in der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung eingesetzt. Aus der industriellen Praxis sind jedoch Fälle bekannt, bei denen es während des Zerspanprozesses zu einem axialen Herausziehen des Werkzeugs aus der Schrumpfaufnahme kommt. Die Folge dieses Phänomens sind kostenintensive Schäden am Werkstück und in einigen Fällen auch der Spindel. Zudem besteht für das Personal im Falle eines Werkzeugbruches die Gefahr, von Splittern verletzt zu werden. Um die Ursache dieses Phänomens zu finden, werden im Rahmen dieser Arbeit zunächst Schrumpfaufnahmen aus Schadensfällen analysiert. Des Weiteren werden Thermoschrumpffutter auf einem speziellen Versuchsstand unter kombinierter dynamischer Belastung mit dem Ziel untersucht, die Parameter, die zum Versagen der Trennstelle führen, zu identifizieren. Die dynamischen Belastungen der Trennstelle werden zudem mit einem Berechnungsmodell des Schrumpffutter-Werkzeug-Systems unter Berücksichtigung der dynamischen Eigenschaften des Versuchsstands analysiert. Dabei zeigt sich deutlich der Einfluss dynamischer Querkraftbelastungen auf das Versagen der Trennstelle. Es wird gezeigt, dass die dynamischen Systemeigenschaften dabei eine wesentliche Rolle spielen.