Stationäre Dynamometer für die Schnittkraft-Messung

Stationäre Dynamometer messen Schnittkräfte in Bereichen von der Mikro- bis zur Schwerzerspanung

Auch unsere stationären Dynamometer basieren auf der piezoelektrischen Messtechnik. Aufgrund ihrer Bauweise sind sie insbesondere dazu geeignet, Werkstücke auf Bearbeitungstischen direkt aufzunehmen und die auf das Werkstück wirkenden Schnittkräfte zu messen. Dadurch sind sie universell auf Maschinen mit unterschiedlichsten Spindelschnittstellen einsetzbar. Vor allem im Bereich der Forschung und Entwicklung erweisen sie sich als ein vielseitig anwendbares Werkzeug.

Für Drehmaschinen bieten wir eine spezielle Produktserie zur werkzeugseitigen Messung der Schnittkräfte an. Hierzu können mit passenden Adaptern ausgewählte Dynamometer zwischen Werkzeug und Revolver montiert werden, so dass unterschiedlichste Drehwerkzeuge und Maschinen mit diesen Dynamometern kombiniert werden können.

Die meisten stationären Dynamometer sind wie Kraftmessplattformen aufgebaut, bei denen eine Messplatte auf mehreren 3-Komponenten-Kraftsensoren montiert ist. Dieser Aufbau sorgt für eine sehr hohe Steifigkeit und Verkippstabilität des Dynamometers sowie hohe Eigenfrequenzen. Dadurch können die Schnittkräfte in den drei orthogonalen Richtungen dynamisch gemessen werden, so dass eine präzise Analyse von komplexen Zerspanprozessen bis hin zum einzelnen Schneideneingriff selbst bei sehr hohen Spindeldrehzahlen möglich ist. Aus diesem Grunde kommen diese Dynamometer in einem weiten Bereich – von der Mikrozerspanung bis zur Schwerzerspanung – zum Einsatz.

Typische Applikationen für Dynamometer.

Hochisolierende Anschlusskabel passend zum Dynamometer.

Von Mikro- bis Schwer-Zerspanung: Standard-Dynamometer Typ 9257B, 9255C, 9253B22/23, 9272 und 9366CC

Unsere stationären Dynamometer für den universellen Einsatz entsprechen 3-Komponenten-Messplattformen auf Basis von vier piezoelektrischen Sensoren. Je nach Messbereich – es werden Schnittkraft-Messungen von bis zu 60 kN abgedeckt – variiert auch die Größe der Deckplatten, die Kistler bis zu einem Maß von 400x600 mm anbietet. Die Dynamometer 9257B, 9255C, 9253B22/23 und 9366C sind insbesondere für Fräs- und Schleifoperationen geeignet, das 4-Komponenten-Dynamometer 9272 hingegen spielt die Stärken mit der integrierten Momentenmessung bei Bohroperationen aus.

Universell anwendbar: Das handliche Mehrkomponenten-Dynamometer 9257B für die Tischmontage bietet mit einem Messbereich von bis zu 10 kN einen für viele Anwendungen idealen Messbereich.

Robust: Für die Schwerzerspanung optimiert, verfügt eines der größten Dynamometer, das 9255C, über eine robuste Plattform. Es misst Schnittkräfte von bis zu 60 kN. Zusätzlich haben Sie hier die Möglichkeit, dieses über das Zentrum der vier Sensoren vorzuspannen, um die Eigenfrequenz optimal zu nutzen.

Groß: Mit einer Deckplattengröße von 400x600 mm lassen sich auf dem stationären Dynamometer 9253B22/23 auch größere Werkstücke sicher aufbauen. Die Messplattform wird durch das Zentrum der vier Füße auf dem Werkzeugmaschinentisch montiert. Dabei wird im Gegensatz zu allen anderen stationären Dynamometern auf die Grundplatte verzichtet.

Spezialist für Bohrprozesse: Als einziges stationäres Dynamometer misst das 4-Komponenten-Dynamometer 9272 neben den Schnittkräften, die in die drei orthogonalen Richtungen wirken, auch das Moment Mz direkt im Zentrum der Plattform. Es ist damit das ideale Instrument, um Bohrprozesse zu optimieren.

Kundenindividuell realisierbar: Mit dem 9366CC Set bietet Kistler Ihnen einen anschlussfertigen, vorgespannten und kalibrierten Mehrkomponenten-Bausatz für den Eigenbau von Mehrkomponenten-Messplattformen entsprechend Ihrer spezifischen Anforderungen. Die Sensoren können frei auf dem Tisch bewegt werden. Der Bausatz erlaubt Aufspannlösungen mit Deckplattengrößen von 300x300 mm bis 900x900 mm umzusetzen.

Von Mikro- bis Schwer-Zerspanung: Temperaturkompensierte Dynamometer 9109AA, 9119AA1/2, 9129AA und 9139AA

Die piezoelektrische Messtechnik eignet sich sehr gut, um die hohen Anforderungen zu erfüllen, die die hochdynamische Zerspanung hinsichtlich Sensitivität und Dynamik der zu erfassenden Signale stellt. Die thermische Energie, die im Zerspanprozess entsteht, verursacht normalerweise eine unerwünschte Signaldrift. Dieser Effekt stellt sich besonders bei Anwendungen mit sehr hohen Spindeldrehzahlen und großem Materialabtrag ein. Ein stationäres Dynamometer mit horizontaler Vorspannung eliminiert die negativen Einflüsse der Wärmeentwicklung weitestgehend und sorgt so für eine Minimierung der Drift. So lassen sich auch Prozesse mit großer Wärmeentwicklung bzw. thermischen Unterschieden akkurat erfassen.

Kistler bietet temperaturkompensierte Dynamometer für den Einsatz von der Mikrozerspanung bis zur Schwerzerspanung an. Diese Dynamometer sind hinsichtlich der Steifigkeit und Masse so optimiert, dass sie besonders hohe Eigenfrequenzen erreichen. Alle Mehrkomponenten-Dynamometer sind unter anderem für Fräs-, Bohr-, und Schleifoperationen geeignet. Für das 9119AA2 und das 9129AA werden ausserdem spezielle Adapter für die werkzeugseitige Kraftmessung bei Drehoperationen angeboten.

MicroDyn: Das 9109AA ist dank einer besonders hohen Steifigkeit sowie Eigenfrequenz von mehr als 15 kHz unser absoluter Spezialist für besondere Herausforderungen in der Mikrozerspanung. Durch diese Eigenschaft können Kräfte in Zerspanprozessen mit Drehzahlen bis 160 000 U/min und Messbereichen von kleiner 1 N bis 500 N analysiert werden. Durch das spezielle Design ist mit diesem Gerät eine Berechnung des Moment Mz im Zentrum des Dynamometers aus den einzelnen Kraftkomponeten möglich.

MiniDyn: Die Minidyn-Serie besteht aus den Geräten 9119AA1 und 9119AA2. Das 9119AA1 erreicht Eigenfrequenzen von mehr als 6 kHz und eignet sich für die Feinbearbeitung mit Kräften kleiner 1 N bis 4 kN, mit Drehzahlen bis 60 000 U/min. Das 9119AA2 bietet eine etwas größere Aufspannfläche mit 107x80 mm und hat Eigenfrequenzen größer als 4 kHz in allen drei Richtungen. Somit können Bearbeitungen mit Drehzahlen bis 40 000 U/min analysiert werden. Neben der Tischmontage kann das 9119AA2 auch als modulares System mit Adaptern zur Montage auf Drehmaschinen eingesetzt werden.

MidiDyn: Das Mehrkomponenten-Dynamometer MidiDyn 9129AA ist Kistlers Bestseller unter den Dynamometern. Mit einem großen Messbereich von –10 bis 10 kN und einer Aufspannfläche von 150x107 mm ist es ein Allrounder, welcher für die Tischmontage oder als modulares System für die Montage an Drehrevolvern konzipiert ist.

MaxiDyn: Das kompakte und robuste Mehrkomponenten-Dynamometer 9139AA erlaubt mit dem großen Messbereich von bis zu 30 kN präzise Messungen der Schnittkraft in der Schwerzerspanung.

Die temperaturkompensierten stationären Dynamometer 9119AA1/2 sowie 9129AA können auch zur Messung der Schnittkräfte, bzw. Analyse und Optimierung der Zerspanprozesse von Drehoperationen eingesetzt werden.

Kistler bietet Ihnen für jedes Dynamometer eine große Auswahl an handelsüblichen Adaptern, mit denen Sie alle gängigen maschinenseitigen wie auch werkzeugseitigen Schnittstellen (z.B. HSK, VDI) abdecken können.

Die Dynamometer werden einfach mit den entsprechenden Maschinenadaptern direkt am Revolverkopf angebracht. Das Werkzeug wird anschließend mit einem passenden Werkzeugadapter auf dem Dynamometer platziert.

Stationäre Dynamometer sind vielseitig einsetzbar

Eine gleichbleibend hohe Qualität und Wirtschaftlichkeit der Fertigungserzeugnisse kann in der spanabhebenden Bearbeitung nur erreicht werden, wenn Werkzeugmaschinen, Spannvorrichtung, Kühlmittelschmierstoffe und Werkstoffe optimal aufeinander abgestimmt sind.

Stationäre Dynamometer von Kistler finden in vielen Bereichen der spanenden Bearbeitung zur präzisen und hochdynamischen Messung von Schnittkräften Anwendung. Die gewonnenen Daten bilden die Grundlage für die Optimierung von Werkzeugen und Zerspanprozessen:

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