Spannmittel Dünnwandige, ringförmige Teile deformationsarm spannen

Beim Spannen dünnwandiger, ringförmiger Werkstücke besteht beim Drehen nach wie vor das Problem der Deformation. Am IWT Bremen wurde dafür eine Lösung entwickelt: das Spannen solcher Werkstücke auf unrund gearbeiteten Segmentspannbacken.

Anbieter zum Thema

Knuth Werkzeugmaschinen GmbH

SMW-AUTOBLOK Spannsysteme GmbH

isel Germany AG

Leibniz-Insittut für Werkstofforientierte Technologien IWT

Gerade in der Bearbeitung von Kleinserien stehen Lohnfertiger vor der Herausforderung, immer höhere Genauigkeiten bei minimalen Vorlaufzeiten liefern zu müssen. Flexibilität in der Fertigung bedeutet gegenwärtig einen wesentlichen Wettbewerbsvorteil. Nur so können eilige Aufträge kurzfristig angenommen und präzise umgesetzt werden. Eine Schlüsselrolle in der Bearbeitung dünnwandiger Bauteile nimmt das Spannmittel ein (Bild 1 – siehe Bildergalerie).

Spannmittel muss höchste Flexibilität bei minimalen Rüstzeiten bieten

Höchste Flexibilität bei minimalen Rüstzeiten gewährleisten universale 3-Backen-Kraftspannfutter mit Krallen- oder Stufenaufsatzbacken. Bei der Bearbeitung von verschiedenen Werkstücken in kleinen Losgrößen bietet die klassische punktuelle Aufspannung einen deutlichen Produktivitätsvorteil.

Aufgrund des punktuellen Kontaktes wirken jedoch während der Bearbeitung hohe radiale Kräfte auf das Werkstück. Als Resultat verliert ein dünnwandiger Ring seine Form und die geforderten Genauigkeiten an den Rundlauf werden nicht erfüllt.

Sonderspannmittel verlängern die Rüstzeiten

Zum deformationsarmen Spannen sind zahlreiche Sonderspannmittel entwickelt worden. Beispielsweise sind für die exakte Bearbeitung dünnwandiger Ringe in Rundschleifmaschinen sowie Drehmaschinen Spanndorne etabliert.

Werden verschiedenartige Werkstücke mit kleinen Losgrößen bearbeitet, müsste häufig die Aufspannung an den jeweiligen Spanndurchmesser angepasst werden. Bei Verwendung von Spanndornen bedeutet das, das gesamte Spannfutter auszutauschen.

Neben den unnötig hohen Anschaffungskosten würde wertvolle Zeit verschenkt werden. Eine wirtschaftliche Bearbeitung von Werkstücken mit einer hohen Variantenvielfalt ist demnach mit Spanndornen nur bedingt möglich.

Beim Außendrehen wird der Ring verformungsempfindlicher

Werden hochflexible 3-Backen-Universalspannfutter für die wirtschaftliche Innenbearbeitung von dünnwandigen Ringen verwendet, verliert der Innendurchmesser seine Form. Im Zuge der Zerspanung des Außendurchmessers wird der Ring aufgrund der sinkenden Wanddicke immer verformungsempfindlicher. Um zu verhindern, dass der Formfehler weiter steigt, sollte auf den Einsatz harter Backen für die Außenbearbeitung verzichtet werden. Stattdessen wird häufig eine flächige Aufspannung gewählt. Auch mit 3-Backen-Universalspannfuttern kann ohne Futterwechsel eine flächige Aufspannung mit Segmentbacken realisiert werden (Bild 2a).

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