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Last updated: 03/28/2025

HSK – Spindel – Leitfaden zur Fehlerbehebung

Introduction

Die HSK-A63-Option ist in unser bisheriges Inline-Konzept für SK 40T/15.000-Spindeln integriert und wird in unserer Fertigung hergestellt.  Die HSK-A63-Option verwendet eine Spanneinheit des Typs B von OTT-JAKOB. Sie ist derzeit für die EC-400, EC-500, VC-400/SS, UMC-1000/SS, die VM-2, VM-3 und VM-6 mit optionalen maximalen Drehzahlen von 12.000 RPM oder 15.000 RPM erhältlich.

Die Option HSK-F63 ist nur für die Modelle GR-712-5AX und GM-2-5AX verfügbar. Dieses Modell wird eine maximale Geschwindigkeit von 25.000 RPM haben.

Die Option HSK-A63 ist nur für die VR-Serie und die GM-2-5AX verfügbar. Dieses Modell wird eine maximale Geschwindigkeit von 20.000 RPM haben. 

Die Option HSK-A100 ist für die HDC-3-5AX verfügbar. Der HSK-A100 verwendet eine Spannzange von Rohm. Dieses Modell wird eine maximale Geschwindigkeit von 6.000 RPM haben. 

     Die Werkzeughalter vom Typ HSK unterscheiden sich von unseren anderen Werkzeughaltungslösungen, da sie hohl, kürzer und mit einem steileren Schaft ausgestattet sind.  Das Akronym HSK wird aus diesem Grund als hohler Kegelschaft aus dem Deutschen übersetzt.  Da sie hohl und kürzer sind, sind sie leichter und beschleunigen den Werkzeugwechsel. Sie klemmen den Werkzeughalter radial und axial und verbinden den Werkzeughalter mit der der Spindelstirnseite. HSK-Werkzeughalter sind im Allgemeinen steifer und reduzieren so Resonanzfrequenzgeräusche, die innerhalb des Systems erzeugt werden.  Dies führt zu reduziertem Rattern und einem insgesamt vorbildlichen Werkzeughaltesystem.

Die technischen Daten des HSK63A-Werkzeughalters finden Sie im Referenzdokument Werkzeughalter und Anzugsbolzen – Technische Daten.

How it Works

        Die HSK-Einheit klemmt den Werkzeughalter mit Greifersegmenten [6] von innen, die sich an eine Rampe innerhalb des Werkzeughalters [10] festhaken.  Sie drücken nach außen und erhöhen so die Klemmkraft durch die Zentripetalkraft, wenn die Spindel schneller wird. 

WARNUNG: Lassen Sie niemals eine HSK-Spindel ohne Werkzeughalter laufen.  Die Zentripetalkraft beschädigt die Greifersegmente.

Der TRP (Werkzeugfreigabekolben) verfügt nun über einen zusätzlichen Schalter, der erkennt, ob ein Werkzeug an der Spindel montiert ist oder nicht.  Er sollte nicht zulassen, dass die Spindel ohne Werkzeug läuft. Es erkennt eine zusätzliche Nut, die an der Führungsfreigabe der Spindel installiert ist.

      Der Spannkegel [4] wird an die Zugstange geschraubt.  Wenn sich die Zugstange löst, gleiten die Greifersegmente [6] entlang der Rampe des Spannkegels zurück und ermöglichen es, ein Werkzeug zu entfernen oder einzusetzen.  Sie gleiten dann nach vorne und dehnen sich aus, wenn die Zugstange klemmt. Der Distanzhalter [8] wendet eine Vorspannung auf die Segmente an, der sie sicher in der Spindelwellenbohrung hält.  Der Werkzeugausstoß wird durch Anziehen oder Lösen des Spannkegels eingestellt; die Arretierschraube [5] verriegelt dann den Spannkegel, sobald der Vorstoß eingestellt ist. Die Bronzebuchse [2] wird mithilfe eines Sicherungsrings [1] im Spannkegel fixiert. Die Buchse und die Lippendichtung [3] verbinden sich innerhalb des Werkzeughalters mit einem Kühlmittelrohr (falls vorhanden). Die anderen Dichtungen bestehen aus zwei O-Ringen [7] und [9]. Alle diese Komponenten müssen ausreichend gefettet sein oder die Klemmkraft könnte verloren gehen und das System wird vorzeitig verschleißen.

 

Symptom Table

Symptom Mögliche Ursache  Korrekturmaßnahme
In der Klemmeinheit hat sich Kühlmittel eingefüllt. TSC wurde ausgeführt. Der Werkzeughalter hatte ein Kühlmittelrohr installiert.  Das Werkzeug war kein TSC-Werkzeug. Die Lippendichtung im Klemmkegel ist ausgefallen.  Ersetzen Sie die Lippendichtung.  Reinigen und schmieren Sie die gesamte Klemmeinheit.  Überprüfen Sie den kleinen O-Ring in der Nähe der Zugstangengewinde, da dieser möglicherweise auch ersetzt werden muss.
TSC wurde ausgeführt. Ein Kühlmittelrohr wurde nicht in den Werkzeughalter eingebaut. Reinigen und schmieren Sie die gesamte Klemmeinheit.
TSC wurde ausgeführt. Ein korrekter Werkzeughalter und ein korrektes Werkzeug wurden verwendet. Die Lippendichtung ist beschädigt. Ersetzen Sie die Lippendichtung.  Reinigen und schmieren Sie die gesamte Klemmeinheit.
 Das Kühlmittelrohr ist lose im Werkzeughalter oder der O-Ring im Kühlmittelrohr ist ausgefallen. Ziehen Sie das Kühlmittelrohr fest und ersetzen Sie den O-Ring nach Bedarf.  Reinigen und schmieren Sie die gesamte Klemmeinheit.
Die Verriegelungsschraube des Klemmkegels lässt sich beim Einstellen des Werkzeugausstoßers nur schwer festziehen oder lösen. Die Verriegelungsschraube ist rückwärts montiert. Entfernen Sie den Klemmkegel.  Entfernen Sie die Verriegelungsschraube.  Drehen Sie die Verriegelungsschraube herum und bringen Sie sie am Klemmkegel an.  Installieren Sie den Klemmkegel und stellen Sie den Werkzeugausstoßer ein.
Der Sechskant in der Verriegelungsschraube ist beschädigt. Entfernen Sie den Klemmkegel.  Entfernen Sie die Verriegelungsschraube und ersetzen Sie sie.  Installieren Sie den Klemmkegel und stellen Sie den Werkzeugausstoßer ein.
Die Klemmkraft ist gering. Die Klemmkraftanzeige ist nicht richtig eingestellt oder funktioniert nicht richtig. Messen Sie die Klemmkraft mit einem zweiten Messgerät, um dies auszuschließen.
Werkzeugausstoßer ist falsch. Passen Sie die Position des Klemmkegels an, um den richtigen Druckabstand zu erhalten.
Die Schmierung schlägt fehl. Schmieren Sie die Greiferfinger und den Klemmkegel der Klemmeinheit.
Komponenten der Klemmeinheit sind verschlissen. Wenn das Herausdrücken und die Schmierung korrekt sind, überprüfen Sie den Klemmkegel und die Greiferfinger auf Verschleiß.  Tauschen Sie diese bei Bedarf aus.
Zugstangenfedern sind ausgefallen. Dies ist sehr unwahrscheinlich.  Gehen Sie nicht davon aus, dass dies die Ursache ist, es sei denn, alle anderen Lösungen sind fehlgeschlagen.
Werkzeughalter sind schwer vom Kegel zu entfernen. Werkzeugausstoßer ist zu niedrig eingestellt.  (Wenn der Werkzeugausstoßer zu niedrig eingestellt ist, kann die Klemmkraft sehr hoch sein). Passen Sie die Position des Klemmkegels an, um den richtigen Ausdrückabstand zu erhalten.
Der Greiferfinger ist im herausschiebbaren Zustand lose.  Dies wird nur bemerkt, wenn die Zugstange ohne Werkzeughalter im Kegel betätigt wird. Der Raum der Klemmeinheit ist gebunden oder die Feder ist ausgefallen. Demontieren Sie die Klemmeinheit und ersetzen Sie den Distanzhalter.  Überprüfen Sie den Sicherungsring und den großen O-Ring und ersetzen Sie ihn bei Bedarf.
Die Positioniergenauigkeit der Z-Achse ist nach Einsatz eines Messtastsystems inkonsistent. Der Werkzeugmesstaster war nicht richtig eingesetzt. Siehe Abschnitt Einsetzen HSK – Spindel-Messtaster unten.

Clamping Unit Replacement and Pushout Adjustment

Erforderliche Wartung

WÖCHENTLICH:

  • Überprüfen Sie den Dichtungsring (die Lippendichtung) auf Verschleiß.
  • Greifer auf Beschädigungen, Schmutz und auf ausreichende Schmierung überprüfen.

  Hinweis: HSK-A100 Spindeln sollten monatlich nachgeschmiert werden. 

  • Alle Kanten des Spannkegels und der Greifersegmente, die sich berühren, schmieren.
  •  HINWEIS: Mischen Sie keine Schmierstoffe (die Spindel wurde mit METAFLUX-Schmierstoff montiert: Metafluxpaste 70-8508 oder Metafluxspray 70.82 können verwendet werden). METAFLUXProdukte sind nicht bei Haas Automation erhältlich und können im Handel erworben werden.
    •  Bei starker Verschmutzung die Schelleneinheit ausbauen und gründlich reinigen
    • Sprühen Sie keine Druckluft in die Spindelspanneinheit – das würde den gesamten Schmierstoff ausblasen.
    • Lassen Sie immer einen Werkzeugschutzhalter in der Spindel, der keine Durchgangsbohrungen hat, um eine Kontamination der Spanneinheit zu verhindern.
  • Führen Sie ca. zehn Werkzeugwechsel durch, um das Fett gleichmäßig zu verteilen. 
  • Entfernen Sie den Werkzeughalter von der Spindel und entfernen Sie mit einem sauberen Tuch alle Klumpen von sichtbarem Fett.

NACH 6 MONATEN ODER 200.000 WERKZEUGWECHSELN:

  • Werkzeugausstoß in ausgespannter Position (10,5 mm +/- 0,1 mm; 0,41 in +/- 004 in) messen.
    • Drehen Sie die Arretierschraube durch ein geklemmtes Werkzeug wieder an, wenn Sie den Werkzeugausstoß einstellen müssen.
  • Klemmkraft (Zugkraft) überprüfen:
    • HSK-A63: 2,835–4,050 lbs 
    • HSK-F63: 1.730 – 2.472 lbs
    • HSK-A100: 10,116–13,038 lbs
    • Wenn die Klemmkraft nicht eingehalten wird, müssen Sie möglicherweise die Spanneinheit erneut schmieren, defekte Greifersegmente oder eine abgenutzte Zugstange ersetzen. Beheben Sie den jeweiligen Fehler.

PRO JAHR ODER 500.000 WERKZEUGWECHSEL:

  • Dichtungsring (die Lippendichtung) ersetzen
    • Es ist nicht notwendig, die Bronzebuchse zu entfernen, um die Dichtung zu ersetzen. Verwenden Sie eine Zange, um die Dichtung zu greifen.

HSK - Spindle Probe Seating

Wenn der Messtaster in die Spindel eingesetzt wird, kann es passieren, dass der Messtaster nicht richtig sitzt. Dies führt zu Positionierungsfehlern der Z-Achse für die Schneidwerkzeuge und kann zu Ausschuss führen.

Um dieses Problem zu vermeiden, gehen Sie wie folgt vor:

  • Führen Sie einen Werkzeugwechsel durch, sodass der Messtaster nicht von Hand, sondern über den Doppelarm eingeführt wird.
  • Nachdem der Messtaster in die Spindel geladen wurde, kontrollieren Sie mit einem Stück Papier, dass zwischen dem Messtaster und dem Spindelkonus kein Abstand besteht (siehe Abbildung rechts).
  • Für Haas-Spindel HSK A63: Wenn ein kleiner Abstand vorhanden ist, lesen Sie Abschnitt TRP-Klemmschalter einstellen im Verfahren HSK-A63 – Spindelzugstange –Ausstoß weiter und stellen Sie den Klemmschalter wie beschrieben ein.

HSK tool loading

Drücken Sie die Werkzeugfreigabetaste.

Platzieren Sie den Werkzeughalter in der Spindel. Wenn die Stirnseite des Werkzeughalters nicht bündig mit der Spindelfläche verbunden ist, ist das Werkzeug nicht richtig ausgerichtet. 

Entfernen Sie den Werkzeughalter und drehen Sie ihn um 180 Grad.

Setzen Sie den Werkzeughalter wieder ein, und bestätigen Sie die Verknüpfung der Stirnseiten.

WARNUNG: Wenn ein Werkzeug um 180 Grad gedreht eingesetzt wird, dreht sich die Spindel nicht, es kann jedoch ein Werkzeugwechsel durchgeführt werden, der zu einem Fehler beim Werkzeugwechsel oder dazu führen könnte, dass das Werkzeug herunterfällt.

Special Tools Required

        Alle folgenden Werkzeuge müssen erworben werden, um unsere neuen HSK-Spindeln ordnungsgemäß warten zu können.  Diese Werkzeuge können ab Lager erworben werden.  Sie können diese Werkzeuge von überall aus anfordern, wir stellen Ihnen Links für seltenere Werkzeuge bereit.  TAC Rockford und Advanced Machine and Engineering Co. bieten gute HSK-Werkzeuge sowie robuste Gehäuse mit verschiedenen Bausatzoptionen an, um alle Werkzeuge zusammen und geschützt zu halten. Alle Werkzeuge müssen in 63A- und F-Versionen oder mit jeweils einem Adapter erworben werden.  Sorgen Sie dafür, dass Werkzeuge immer kalibriert und sauber sind.

HSK-A63 Service Parts

ARTIKEL HAAS P/N
1 Erfordert den Austausch der kompletten Klemmeinheit (59-1695)
2 Erfordert den Austausch der kompletten Klemmeinheit (59-1695)
3 93-3137 (LIPPENDICHTUNG KÜHLMITTELROHR HSK-A63)
4 Erfordert den Austausch der kompletten Klemmeinheit (59-1695)
5 93-3139 (VERRIEGELUNGSSCHRAUBE HSK-A63)
6 93-3141 (GREIFFINGER-SATZ HSK-A63)
7 93-3142 (DISTANZHALTER-GREIFFINGER HSK-A63)
8 93-3143 (STÜTZRING HSK-A63)
9 93-3144 (O-RING GROSSE ZUGSTANGE HSK-A63)
10 93-3148 (O-RING KLEINE ZUGSTANGE HSK-A63)

Resources

Produktinformationen wie Höchstgeschwindigkeit, übertragbares Drehmoment und Ersatzteilnummern finden Sie in der folgenden Dokumentation und auf der Website von Advanced Machine and Engineering Co.: