Das Drehfutter sorgt für eine stabile Befestigung des Werkstücks und hat direkten Einfluss auf den Arbeitsablauf sowie die Genauigkeit der Bearbeitung. Je nach Form des Werkstücks, seiner Abmessungen und der Art der durchzuführenden Bearbeitung kommen verschiedene Lösungen zum Einsatz – von universellen Dreimandrel-Futter über Vier- und Zweimandrel-Konstruktionen bis hin zu Spezialfutter. Die Wahl der richtigen Spannmethode ist ebenso wichtig wie die Wahl der Drehmaschine selbst, da sie die Stabilität des Werkstücks, die Erreichbarkeit der erforderlichen Genauigkeit und die Sicherheit während der Bearbeitung beeinflusst. Was sind die wichtigsten Arten von Drehfutter, worin unterscheiden sich die einzelnen Konstruktionen und auf welche Bezeichnungen sollte man bei der Auswahl achten?
Inhaltsverzeichnis
- Drehfutter – wofür ist es zuständig?
- Arten von Drehfutter
- Drei- und Zweibackenfutter – wann sind sie einzusetzen?
- Spannplatte und andere Befestigungsmethoden
- Symbole und Bezeichnungen von Drehfutter
- Wie wählt man ein Spannfutter für eine Drehmaschine aus?
- Zusammenfassung
Drehfutter – wofür ist es zuständig?
Das Drehfutter ist ein Bestandteil der Drehmaschine, der für die sichere Befestigung des Werkstücks und dessen korrekte Ausrichtung zur Spindelachse sorgt. Von seiner Konstruktion hängt nicht nur der Umfang der möglichen Arbeiten ab, sondern auch die Einfachheit der Umrüstung der Maschine, die Genauigkeit der Werkstückaufspannung sowie die Sicherheit während der Bearbeitung. Bei der Auswahl des Spannfutters sollten daher die Art der auszuführenden Bearbeitungen, die Form und die Abmessungen des Werkstücks sowie die Parameter der jeweiligen Drehmaschine berücksichtigt werden.
Je nach Anwendungsbereich gibt es verschiedene Arten von Drehfutter – von den gängigen selbstzentrierenden Drehfutter bis hin zu Lösungen für die Befestigung von Werkstücken mit ungewöhnlicher Geometrie. Bei Maschinen, die in der Serienfertigung eingesetzt werden, spielen auch die Geschwindigkeit der Befestigung und die Möglichkeit einer wiederholbaren Ausrichtung des Werkstücks eine wichtige Rolle.
Arten von Drehfutter
Am weitesten verbreitet sind Backenfutter. Bei diesen wird das Werkstück durch Backen gehalten, die sich relativ zur Spindelachse bewegen. Der Dreibackenfutter ist eine selbstzentrierende Lösung – drei Backen bewegen sich gleichzeitig, wodurch runde oder sechseckige Werkstücke relativ schnell gespannt werden können. Dies ist einer der grundlegenden Futtertypen, die bei typischen Dreharbeiten zum Einsatz kommen.
Eine andere Anwendung findet das Zweibackenfutter. Zwei unabhängig voneinander einstellbare Backen ermöglichen die Befestigung von Werkstücken mit unregelmäßigen Formen und die Korrektur ihrer Position relativ zur Drehachse. Es bietet zwar nicht die gleiche Selbstzentrierung wie die Dreibackenausführung, gibt dem Bediener jedoch mehr Freiheit bei der Ausrichtung des Werkstücks.
Es kommen auch Vierbackenfutter zum Einsatz. In der unabhängigen Ausführung lässt sich jede Backe separat einstellen, was die genaue Zentrierung des Werkstücks oder die Befestigung eines Werkstücks mit ungewöhnlicher Form erleichtert. Bei Arbeiten, die eine hohe Wiederholgenauigkeit erfordern, können hingegen spezielle, auf die jeweilige Werkstückart zugeschnittene Lösungen zum Einsatz kommen.
Drei- und Zweibackenfutter – wann sind sie einzusetzen?
Die Wahl zwischen den einzelnen Ausführungen hängt in erster Linie von der Geometrie des zu bearbeitenden Werkstücks ab. Der Dreimandelspannfutter eignet sich für achsensymmetrische Werkstücke wie Wellen, Hülsen oder Stangen. Sein Vorteil liegt in der schnellen Befestigung sowie der automatischen Ausrichtung des Werkstücks zur Spindelachse.
Der Zweibacken-Drehfutter kommt zum Einsatz, wenn das Werkstück eine unregelmäßige Form aufweist und eine individuelle Ausrichtung erfordert. Bei komplexeren Werkstücken lohnt es sich, auch ein unabhängiges Vierbacken-Drehfutter in Betracht zu ziehen, das eine präzise Korrektur der Position jeder Spannbacke ermöglicht.
Die Auswahl des Spannfutters ist somit Teil eines umfassenderen Themas, nämlich der Methoden zur Werkzeugspannung auf der Drehmaschine und der Organisation des gesamten Bearbeitungsprozesses. Es ist zu beachten, dass die Befestigung des Werkstücks den Zugang des Werkzeugs zu den zu bearbeitenden Flächen nicht einschränken oder zu Kollisionen während des Betriebs führen darf.
Spannplatte und andere Befestigungsmethoden
Bei Werkstücken mit großen Abmessungen oder ungewöhnlicher Geometrie wird auch eine Spannplatte verwendet. Was ist das? Am einfachsten lässt sich dies als eine an der Spindel der Drehmaschine befestigte Scheibe erklären, die mit Bohrungen oder Nuten versehen ist, die die Befestigung des Werkstücks mithilfe geeigneter Befestigungselemente ermöglichen. Sie ermöglicht die Bearbeitung von Werkstücken, die sich nicht bequem in einem Standard-Backenfutter befestigen lassen.
Je nach Art der Bearbeitung kommen auch Spannhülsen, Spindeln, Drehspitzen oder Spezialspannfutter zum Einsatz. Bei der Wahl der Methode sollten das Gewicht des Werkstücks, seine Form, die Anforderungen an die Koaxialität sowie die geplanten Zerspanungsparameter berücksichtigt werden.
Symbole und Bezeichnungen von Drehfutter
Bei der Auswahl der Ausrüstung sollte man auf die Symbole der Drehfutter sowie die technischen Angaben des Herstellers achten. Die Bezeichnungen der Drehfutter können unter anderem den Durchmesser des Futters, die Anzahl der Backen, deren Führung, die Art der Befestigung an der Spindel oder die Konstruktion des Mechanismus selbst angeben. Ein einzelnes Symbol sollte nicht ohne Bezugnahme auf die Dokumentation des jeweiligen Modells interpretiert werden, da die verwendeten Bezeichnungen je nach Hersteller und Norm variieren können.
Ebenfalls von Bedeutung sind Parameter wie der Spannbereich, die maximale Drehzahl, die zulässige Belastung sowie die Genauigkeit. Bei CNC-Maschinen kommt der Kompatibilität des Spannfutters mit der Spindel und dem gesamten Spannsystem besondere Bedeutung zu.
Wie wählt man ein Spannfutter für eine Drehmaschine aus?
Das Spannfutter sollte sowohl auf das zu bearbeitende Material als auch auf die Maschinenkonstruktion abgestimmt sein. Bei Standardarbeiten an Metall-Drehmaschinen reicht oft ein universelles Dreibackenfutter aus, während die Bearbeitung von Werkstücken mit ungewöhnlicher Geometrie ein unabhängiges Spannfutter, eine Spannvorrichtung oder Sonderausrüstung erfordern kann.
Bei der Serienfertigung und der Prozessautomatisierung gewinnen Lösungen an Bedeutung, die eine schnelle und wiederholgenaue Befestigung gewährleisten. Dies gilt insbesondere für CNC-Drehmaschinen, bei denen die Ausrüstung mit den Maschinenparametern und der gewählten Produktionsorganisation kompatibel sein muss. Der Spannfutter ist dann neben der Spindel, der Vorrichtung und den Schneidwerkzeugen eines der Elemente des gesamten Systems.
Zusammenfassung
Die Kenntnis der verschiedenen Arten von Drehfutter erleichtert die Anpassung der Ausrüstung an die Art der Bearbeitung. Das Dreibackenfutter ist die universelle Wahl für reguläre Werkstücke, Zwei- und Vierbackenfutter bieten größere Einstellfreiheit, und mit einem Spannrahmen lassen sich großformatige oder ungewöhnlich geformte Werkstücke spannen. Bei der Auswahl müssen nicht nur der Durchmesser und der Spannbereich berücksichtigt werden, sondern auch die Art der Verbindung mit der Spindel, die zulässige Drehzahl sowie die Anforderungen der jeweiligen Maschine. Mit entsprechend ausgewählter Ausrüstung vom Hersteller von Industriemaschinen lassen sich die Möglichkeiten von Metallbearbeitungsmaschinen voll ausschöpfen, unabhängig davon, ob sie für die Einzel- oder Serienfertigung bestimmt sind.
