Sackloch- | Profilbohrung | Werkzeug gelötet | geschraubt | geprägt | Werkzeugadapter | Werkzeug Zylindersonotrode

 

Werzeugmontage mit Verschraubung

Grundsätzlich sollten bei der Werkzeugdefinition folgende Punkte beachtet werden: Bei der Gestaltung der Werkzeugprofile/ -abmessungen muss die Korngrösse des zu verwendeten Schleifmittels allseitig an der Innen- und Aussenkontur eingerechnet werden, ebenfalls sollten die Werkzeuge so definiert werden, daß die Absaugung der Schleifmittelsuspension durch das Werkzeug möglich ist. Das Abtragvolumen mit Schleifmittelsuspensionsabsaugung beträgt werkstoffabhängig ein vielfaches gegenüber der Bearbeitung ohne Schleifmittelsuspensionsabsaugung.

Die Beispiele betreffen Werkzeugprofile bis zu einer Länge von etwa 40 mm bei einer Arbeitsfrequenz von 20 kHz. Längere Werkzeuge für tiefere Bohrungen sollten auf l/2 oder ein mehrfaches davon abgestimmt und montiert werden. Da über das Befestigungsgewinde die volle Schwingweite übertragen wird, empfehlen wir in diesen Fällen die Montage durch Hartlöten.
Die Werkzeugmontage durch Verschraubung wird oft dort eingesetzt, wo die Anforderungen an die Präzision der Bohrung nicht sehr hoch sind.
Die Geometrieabweichung der Bohrungen resultiert daraus, daß das Befestigungsgewinde - wegen der Schleifmittelkörnung - mit einem etwas grösseren Spiel geschnitten wird und - durch die Werkzeugwechsel unter Schleifmitteleinwirkung - Verschleiss unterworfen ist.
Gleichzeitig erfolgt während des Bearbeitungsvorgangs durch die Ultraschalleinwirkung eine geringfügige, jedoch kontinuierliche Deformation des Gewindes, die zum Auslenken des Werkzeugprofils führen kann.
Zur Werkzeugdefinition einschraubbarer Werkzeuge empfehlen wir, Sechskantschrauben nur zu verwenden, wenn das Volumen des Schraubenkopfes durch Ausdrehen reduziert wurde und die Kontaktfläche zur Sonotrode durch Plandrehen nachgearbeitet ist.
Wir zeigen den Aufbau eines Werkzeugs durch Verschraubung in einer Kegelsonotrode in verschiedenen Ausführungsformen.

Eingesetzt wird eine Kegelsonotrode mit einem Durchmesser D= 40 mm und einem Durchmesser d= 16 mm. Die Sonotrode wird zur Grobabstimmung um etwa 80% der über die Sonotrodenkontur hinausragenden Werkzeug- bzw. Adaptermasse gekürzt.
Der Frontbereich wird mit einer Ausdrehung mit dem Kernlochdurchmesser des Gewindes versehen. Bei der Herstellung der Ausdrehung ist auf eine gute Oberflächenqualität zu achten. Der Grund der Ausdrehung sollte zur Vermeidung von Rissbildungen einen kleinen Radius aufweisen. In diese Ausdrehung wird das Befestigungsgewinde geschnitten, in welches die Adapter/ Werkzeugkombination eingeschraubt werden kann. Bei den drei nachfolgend gezeigten Beispielen mit Werkzeugen unterschiedlicher Durchmesser, besitzen Werkzeugprofil und Adapter zusammen etwa die gleiche Masse und ergeben bei Austausch innerhalb der gleichen Sonotrode dieselbe Resonanzfrequenz.

Das Werkzeugprofil mit 3 mm Durchmesser ist in den Innendurchmesser des Adapters eingelötet.

Grössere Röhrchen werden auf den Aussendurchmesser des Adapters aufgelötet.

Werkzeugkombinationen - zum Beispiel zur Herstellung von Ringen - werden koaxial, in den Innendurchmesser und auf den Aussendurchmesser, gelötet. Bei der Lötung ist darauf zu achten, daß das Innere Rohr zur Achse des Äusseren Rohres rundläuft.

Die drei gezeigten Beispiele ergeben, innerhalb des Einsatzes in einer Sonotrode, etwa die gleiche Resonanzfrequenz. Dabei muss die Adapter/ Werkzeugkombination - Werkzeugprofil + Adapter + Kontermutter - auf das jeweils gleiche Gesamtgewicht abgestimmt werden. Dies geschieht hier zweckmässig durch eine Anpassung der Länge des Adapters.
Mit zunehmender Masse des Werkzeugprofils reduziert sich der Verschleissbereich, das ist der Bereich in dem das Werkzeugprofil innerhalb des Arbeitsbereichs des Ultraschallsystems durch Bearbeitung verschlissen werden kann.
Zur Abstimmung der Sonotroden zusammen mit den verwendeten Werkzeugen bildet das

Sonotroden-Messgerät

eine ideale Ergänzung. Der Sonotrodenmessplatz ermöglicht ausserdem die von der Maschine räumlich getrennte Herstellung und Abstimmung der Sonotroden auf die Resonanzfrequenz des Ultraschallsystems der Maschine sowie die Montage der Werkzeuge.

Seitenanfang
zur Startseite