SMW Autoblok AN Manuel D'utilisation page 34

Ø
Futter AN-AL-IN-IL BH
130 0,015 0,015
140
165 0,024 0,024
175
210 0,057 0,050
250 0,12 0,115
305
315 0,21 0,19
400 0,50 0,43
450 0,56
500 1,58 0,68
610 1,94
630 2,60 1,41
640 2,07
800 4,3 2,16
Die Werte für m · r sind die Masse und der Schwerpunktradius der
2 2
Aufsatzbacken und können vom Anwender leicht berechnet werden (für
harte Standard-Aufsatzbacken
Schwerpunktradius im Prospekt angegeben).
Berechnungsbeispiel für ein Spannfutter Typ BHD 210 3-Backen mit
weichen Standard-Aufsatzbacken in der max. Außenposition, jedoch
nicht über den Außendurchmesser des Futters überstehend, bei 4000
U/min:
Fct = M · R ·
m · r = 0,050 Kg · m (siche tabelle oben)
1 1
m · r = 0,72 · 0,060 = 0,043 Kg · m
2 2
= –––– · n = –––––– · 4.000 = 419 rad/sec
30
daher ist die theoretische Fliehkraft:
Fct = (0,050 + 0,043) · 3 · 419
Durch Versuche wurde festgestellt, daß aufgrund der konstruktiven
Bauweise des Spannfutters die effektive Fliehkraft des Spannfutters ca.
70 % der theoretischen Fliehkraft beträgt. Daher ergibt sich folgender Wert::
Beispiel: Weiterführend ergibt sich die tatsächliche Fliehkraft:
Fca ≅ Fct · 0,7 ≅ 50 · 0,7 = 35 kN
und die tatsächliche dynamische Spannkraft
Fsa = Fso - Fca = 110-35 = 75 kN
dieser Wert kann im Spannkraft-/Fliehkraftdiagramm des Spannfutters Typ
BHD 210 3-Backen abgelesen werden.
WICHTIG: Mit Standardbacken darf die max. Drehzahl NIEMALS
überschritten werden.
WICHTIG: Bei Verwendung von Sonderbacken, die schwerer als die
Standardbacken sind oder die in einer radial weiter außenliegenden
Position verwendet werden ist es notwendig, die Werte Fca und Fsa zu
berechnen und dementsprechend die max. Drehzahl zu reduzieren.
WICHTIG: Zur Feststellung der tatsächlichen dynamischen Spannkraft
empfehlen wir die Verwendung des dynamische Spannkraftmessers Typ
GFT.
3.4 Übertragbares Drehmoment
Um die Bedeutung der effektiven Drehmo=
mentübertragung zu erklären, starten wir von der
effektiven dynamischen Spannkraft wie sie in
Punkt 3.3 beschrieben wurde.
Die Spannkraft wirkt radial auf das Werkstück.
Die Reibkraft (Fra) ist das Produkt aus der
Backenspannkraft und dem Reibfaktor "f"
zwischen Spannbacke und Werkstück an der
Spannstelle.
Fra = Fsa . f
Untenstehend sind die durchschnittlichen Reibfaktoren "f" für verschiede-
ne Spannbacken und Werkstückoberflächengüten angegeben.
Tafel 4 - Reibfaktor "f"
Spannbedingungen
Ausgedrhte weiche Aufsatzbacken
Ptlasterstolnverzhnte harte Backen
Harte Greifbacken
ä
Backen mit Gripper-Eins tzen
Die Drehmomentübertragung wird durch Multiplikation der Reibkraft mit
dem Hebel b (Werkstückradius) (s. Zeichnung 4) festgelegt.
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ANWEISUNGEN UND SICHERHEITSNORMEN
TYPEN
BB BF/FC-HN/FC
0,016
-0,015
0,027
0,048 -0,05
0,11 -0,09
0,17 -0,19
-0,10
-0,20
-0,60
ist das Gewicht
. r
2 = (m + m · r ) · z · 2
1 1 2 2
3,14
30
= 48.981 N ≅ 50 kN
2
Fca ≅ Fct · 0,7
Fsa = Fso - Fca
Bild 4
Rohteil BearbietetesTeil
0,15
0,20
0,40
0,60
Zur Bearbeitung rotierender Werkstücke ist es notwendig, die effektive
RCD-RCM dynamische Drehmomentübertragung (Tda) zu berücksichtigen. Diese
ergibt sich durch Multiplikation der Reibkraft (Fra) und dem
Werkstückradius (b).
0,021
0,049
hierbei : Tda [N·m] = effektive dynamische Drehmomentübertragung
0,11
Fra [N]
0,16
b
0,38 Beispiel: Spannen mit einem Spannfutter Typ BHD 210 3-Backen bei
4000 U/min. Spannen zur Fertigbearbeitung mit weichen Aufsatzbacken
0,65
auf einem bearbeiteten Teil (f = 0,1) bei einem Spanndurchmesser von
160 mm (b = 0,08 m).
Nach Berechnung des übertragbaren Drehmomentes ist es notwendig,
die Schnittkräfte (Tz) zu berechnen. Diese ergeben sich aus den
und der
Schnittdaten und den verwendeten Werkzeugen. Beachten Sie hierbei,
daß das max. übertragbare Drehmoment min. 2,5x höher sein sollte als
die bei der Bearbeitung entstehenden Schnittkräfte (Tda).
3.5 Maximale Drehzahl
Die max. Drehzahl in Umdrehungen/Minute (U/min.) ist eines der
Hauptmerkmale jedes Kraftspannfutters. Sie ist in allen technischen
Unterlagen sowie auf der Vorderseite des Futters angegeben (N max. -
r.p.m.)..
Die Berechnung der max. Drehzahl ist in der Richtlinie EN 1550 gemäß
folgender Formel beschrieben:
hierbei: n max [r.p.m.]= Maximale Drehzahl
Fsmax[N]
m · r [Kg·m]
1 1
Schrauben
m · r [Kg·m]
2 2
Z
Somit ergibt sich als max. Drehzahl für ein Kraftspannfutter der Wert bei
dem die theoretische Fliehkraft 2/3 der maximalen statischen Spannkraft
(Fsmax) beträgt. Verwendet werden hierbei harte Standard-
Aufsatzbacken in umgedrehter Position (hohe Spannstufe nach außen),
die nicht über den Futteraußendurchmesser überstehen.
Somit ist DIE MAX DREHZAHL kein absoluter Wert und kann nur
unter folgenden Voraussetzungen erreicht werden.
A) Wenn die max. statische Spannkraft (Fsmax) auf das Werkstück
einwirkt.
B) Wenn die harten Standard-Aufsatzbacken (oder weiche
Aufsatzbacken mit dem leichen Schwerpunktradius) nicht über den
Außendurchmesser des Spannfutters überstehen.
Sollte die max. Betätigungskraft (Ftmax) und die max. statische
Spannkraft (Fsmax) nicht erreicht werden oder wenn schwerere
Aufsatzbacken in einer weiteren Außenposition verwendet werden
(vergrößerter Schwerpunktradius), ist es notwendig, die max. zulässige
Drehzahl gemäß folgender Formel festzulegen:
Beispiel: Spannfutter Typ BHD 210 3-Backen: bei Fso=Fsmax=105 kN
(10.500 kg) bei
m1 · r1=0,050 (s. Tabelle bei Punkt 3.3); bei m2 · r2=0.043 (Masse von 1
Spannbacke unter Berücksichtigung des Schwerpunktradiuses) beträgt
die max. Drehzahl (gemäß ISO und DIN Standard):
2 Fs
n =
3 (m r +m r ) z
max i
1 1
i
4. SPANNBACKEN UND NUTENSTEINE
0,1
Die Spannbacken sind eines der wichtigsten Teile bei der
0,12
Z
0,25 Werkstückspannung. Es ist daher wichtig, ihre exakte Anwendung zu
-
kennen.
Spannbacken müssen so positioniert werden, daß das Werkstück in
der Mitte des zur Verfügung stehenden Backenspannhubes gespannt wird.
Tda = Fra · b
= effektive Drehkraft
[m] = Spannradius
Fra = Fsa · f = 75 · 0,1 = 7,5 kN = 7.500 N
Tda = Fra · b = 7.500 · 0,08 = 600 Nm.
Tda ≥ 2,5 . Tz
2 Fs
n =
max
3 (m r +m r ) z
max i i
1 1 2 2
i i i
= Max. statische Spannkraft
= Massenmoment einer Spannbacke + Nutenstein +
= Massenmoment einer Spannbacke
= Anzahal der Spannbacken (2-3 oder 4).
2 Fs 30
n =
max
3 (m r +m r ) z
max i i
1 1 i 2 i i 2
30 2 105.000
=
max
3 (0,050 + 0,043) 3
i i
π
2 2
i i
30
π
π
30
= 4 8 8 00 rpm
i
π
i