Mikrozerspanung Polygonspannfutter sorgen für Präzision in der Mikrozerspanung

Redakteur: Rüdiger Kroh

Filigrane Werkzeuge, hohe Spindeldrehzahlen und besondere Anforderungen an die Genauigkeit: In der Mikrozerspanung müssen Spannmittel einen perfekten Rundlauf aufweisen. Nur mit einer dauerhaften Rundlaufgenauigkeit kleiner als 0,003 mm lassen sich genaue Bearbeitungsergebnisse erzielen.

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Bei komplexen Bauteilen für die optische Industrie wirkt sich die schlanke Störkontur des Polygonspannfutters positiv aus. (Bild: Schunk)
Bei komplexen Bauteilen für die optische Industrie wirkt sich die schlanke Störkontur des Polygonspannfutters positiv aus. (Bild: Schunk)

In der Mikrozerspanung gelten für Spannmittel eigene Gesetze. Die beinahe haarfeinen Werkzeuge, die hohen Spindeldrehzahlen und die sehr hohen Präzisionsanforderungen sind gleichermaßen eine Herausforderung für Spannmittelhersteller wie für Anwender.

Wer dauerhaft genaue Ergebnisse erzielen will, braucht Aufnahmen mit hoher Rundlaufgenauigkeit und Wuchtgüte. Sie sollten zudem möglichst schlank sein und resistent gegen Verschmutzungen. Außerdem müssen sie gewährleisten, dass sich auch kleinste Werkzeuge genau einstellen und wechseln lassen.

Die Mikrozerspanung hat in der Uhrenindustrie ihren Ursprung

Ihren Ursprung hat die präzise Mikrozerspanung in der Uhrenindustrie. Seit jeher sind die Anforderungen dort enorm hoch. So müssen bei der Bearbeitung von Werkplatinen sehr kleine Toleranzen bei Durchmesser und Lage eingehalten werden: 0,004 mm sind keine Seltenheit.

Im Laufe der Zeit haben auch andere Branchen die Möglichkeiten der Mikrozerspanung für sich entdeckt: Von der Dental- und Medizintechnik über die optische Industrie bis hin zum Formenbau reicht heute das Spektrum der Anwender. Die Toleranzen bei Mikroformen betragen heutzutage zum Teil gerade einmal ± 0,003 mm, die Kantenschärfe 0,01 mm.

Mikrozerspanung erfordert Werkzeughalter mit dauerhaft perfektem Rundlauf

Solche Werte sind nur mit Werkzeughaltern zu erzielen, die dauerhaft über einen perfekten Rundlauf verfügen. Konventionelle Spannzangenaufnahmen sind dazu nicht in der Lage. Ihr Rundlauf variiert von Spannvorgang zu Spannvorgang so sehr, dass er für die prozesssichere Mikrozerspanung nicht akzeptabel ist. Hinzu kommt, dass Spannzangenfutter regelmäßig gereinigt werden müssen und aufwendig in der Handhabung sind.

Sogar bei Präzisionswerkzeughaltern sollte man genau hinsehen. Für genaue Ergebnisse sollte die Rundlauf- und Wiederholgenauigkeit besser als 0,003 mm sein. Wohlgemerkt: gemessen bei einer Ausspannlänge vom 2,5-Fachen des Schaftdurchmessers. Aufgrund der hohen Drehzahlen ist zudem eine Wuchtgüte G 2,5 bei 25.000 min-1 sinnvoll.

Werkzeughalter in der Mikrozerspanung können schleichend ihre Genauigkeit verlieren

Bei der Auswahl eines Spannsystems lohnt es sich, zu prüfen, ob diese Werte auch dauerhaft gewährleistet sind. Bei so manchem System bewirken nämlich Materialermüdungen infolge von Reibung oder Wärme beim Spannvorgang, dass Aufnahmen schleichend ihre hohe Genauigkeit verlieren und Toleranzen nicht mehr eingehalten werden.

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