Auswahl und Typen von Drehfuttern

Die Schwerindustrie gewinnt immer mehr an Fahrt, denn die Herstellung von Teilen, von der einfachen Mutter bis hin zu den Komponenten eines Raumfahrzeugs, erfordert den Einsatz neuer Technologien für die Herstellung der Holzbearbeitungs- und Zerspanungsanlagen selbst. Und natürlich gehört in diesem Fall nicht der letzte Platz der Drehmaschine. Um das Teil bei einer hohen Bewegungsgeschwindigkeit der Spindel zu halten, werden Drehfutter verwendet, deren Varianten vom Zweck der zu bearbeitenden Oberfläche, der Form des Werkstücks und der Art des Schneidens abhängen.

Inhalt:

Auswahl eines Drehfutters

Drehfutter sind für den Einbau auf Spezial- und Universaldrehmaschinen konzipiert. Die Konstruktion eines solchen Spannfutters ermöglicht die Übertragung einer höheren Spannkraft mit einem deutlich geringeren Drehmoment auf die Spannschlüssel im Vergleich zu Spiralspannfuttern. Alle in- und ausländischen Hersteller stellen Futter für Drehmaschinen auf Basis eines gehärteten Stahlkörpers her, sie enthalten einen Satz gehärteter Backen.

Bei Bedarf kann ein zusätzlicher Satz Backen und Befestigungsschrauben des Drehfutters mitgeliefert werden. Natürlich können Sie Ihr eigenes Drehfutter herstellen. Wenn Sie jedoch unter Zeitdruck stehen, gehen Sie trotzdem zum nächsten Geschäft. Sehr oft stellen Sie beim Kauf einer Drehmaschine oder CNC-Maschine fest, dass das mitgelieferte Drehfutter nicht so zuverlässig und zuverlässig ist, wie Sie es gerne hätten..

Daher verstehen Sie die Bedeutung des richtigen Kaufs von hochwertigen “Verbrauchsmaterialien”. Entscheiden Sie also zunächst, wie Sie das Spannfutter an Ihrer Maschine montieren: Montieren Sie die Spannfutter über einen speziellen Adapterflansch auf die Spindel oder montieren Sie sie direkt auf die Spindel. Ebenfalls im Angebot sind solche “Verbrauchsmaterialien”, die mit einem Gewinde befestigt werden müssen.

Die nächste Bedingung für den Kauf von Patronen ist die Eigenschaft der Spindel. Dazu muss der Verkäufer bei der Montage mit Flansch in der Regel das bedingte Maß des Endes angeben oder die bedingten Maße des Anschlusskonus sowie den Durchmesser des Anschlussbundes ermitteln. Ohne diese Informationen ist die Auswahl des richtigen Drehfutters nicht möglich..

Die Anzahl der Nocken in Metallprodukten ist ebenfalls wichtig. Sie werden normalerweise mit 2, 4 und 6 gezählt. Die Kosten für Drehfutter hängen auch von der Art der Nocken ab, sie sind zusammengesetzt und Overhead. Für verschiedene Aufgaben und Dauer der Anwendung von Metallprodukten werden Nocken nach ihrer Härte ausgewählt – hart und weich.

Beim Kauf von Drehfuttern sollte auf die Nocken geachtet werden, diese können unterschiedliche Methoden zur Fixierung der Werkstücke haben. Denken Sie daran, dass die Nocken selbstzentrierend sind und sich unabhängig bewegen. Modernere und teurere Drehfuttermodelle sind mit einem eingebauten pneumatischen Antrieb ausgestattet, der Werkstücke sicher fixieren kann. Solche “Verbrauchsmaterialien” werden sehr oft auf Maschinen zur Bearbeitung von Rohrteilen mit großem Durchmesser installiert..

Zusätzlich zu diesen spezifischen Eigenschaften müssen Sie den Außendurchmesser, die Höhe des Drehfutters, die Hubart von Spindel und Nocken, die Höhe von der Kante bis zur Hauptnocke kennen. Es ist nicht überflüssig, wenn Sie dem Verkäufer die Gesamtklemmkraft in den Nocken und die maximal mögliche Geschwindigkeit angeben. Diese Informationen finden Sie im technischen Datenblatt der verwendeten Maschine. Manchmal ist dort auch die Kennzeichnung des benötigten Drehfutters angegeben..

Klassifizierung der Drehfutter

Der Werkzeugmaschinenbau mit Drehfutter wird durch Zwei-, Vier- und Dreibackenfutter mit manueller und mechanischer Spannung repräsentiert. Zweibacken-Selbstzentrierende Spannfutter werden für verschiedene Formgussteile verwendet. Es ist üblich, Rund- und Sechskantrohlinge in Dreibackenfutter zu fixieren. Vierbackenfutter sind für rechteckige und unsymmetrische Teile sowie für Vierkantstangen ausgelegt. Schauen wir uns die wichtigsten Spannfuttertypen für Drehmaschinen genauer an..

Spannzangenfutter

Das Hauptarbeitselement des Spannzangenfutters ist eine Buchse mit mehreren axialen Schlitzen, die es in Blütenblätter unterteilen, von denen es je nach Durchmesser der Werkstücke drei, vier oder sechs gibt. Solche Blütenblätter spielen die Rolle von Nocken, die das Teil quetschen, das in die Hülse eingeführt wird. Zum Zuführen und Spannen stehen Spannzangen zur Verfügung. Die Spannzange ist eine gehärtete Stahlhülse mit drei Teilschnitten, die Blütenblätter mit zusammengepressten Enden bilden. Einteilige Spannzangen werden in Form einer Hülse mit federartigen Blütenblättern hergestellt.

Durch die Verengung der Schlitze erhöht sich die Griffigkeit, wenn die Spannzange mit dem Konus in das Futter eingedrückt wird. Die Einrichtung eines Drehfutters mit Spannzange hat aus technischer Sicht einige Vorteile gegenüber anderen Spannmitteln – bei einem Teil, das in einer Spannzange befestigt ist, sind die radialen Schläge des Produkts so unbedeutend, dass sie getrost vernachlässigt werden können.

Der überwiegende Einsatz dieser Spannfutter ist das Spannen von Zylindern, Kurzstangen oder Bearbeitungshülsen. Sie werden auch zum Befestigen von Fräsern, Bohrern, Schlüsselspitzen und Gewindebohrern verwendet. Spannzangenfutter sind beliebt zum Nachspannen von bearbeiteten Werkstücken. Wenn das Profil des Werkstücks nicht der Form der Spannzangenbohrung entspricht, ist es üblich, auswechselbare Büchsen zu verwenden.

Spannfutter

Hebelspannfutter können in der Kleinserienfertigung eingesetzt werden, da der Umrüstvorgang einfach ist und Werkstücke unterschiedlichster Durchmesser fixieren können. Auf die Zentrierfläche im Patronenkörper wird eine Scheibe aufgesetzt, auf deren Seite ein Gewinde entlang der archimedischen Spirale verläuft, auf der anderen Seite ist ein kegeliger Zahnkranz eingeschnitten.

Die Fixierung des Werkstücks im Hebeldrehfutter erfolgt durch den hydraulischen Antrieb, der mit der Kupplung die Stange bewegt. Stangen mit Semmelbrösel, die einen zweiarmigen Hebel bilden, können sich um die Mitte des zylindrischen Abschnitts der Semmelbrösel drehen, die Schieber mit Nocken in die Mitte bewegen und das Werkstück spannen. Der Wechsel des Hebelfutters ist einfach und läuft auf das gleichzeitige Verfahren aller Nocken in die gewünschte radiale Position mit einem Schlüssel hinaus.

Für diesen Vorgang wird nicht mehr Zeit aufgewendet als für das Fixieren des Werkstücks in einem Dreibackenfutter, das über einen nicht mechanisierten Antrieb verfügt. Aufgrund der Bewegungselemente, die in den Zeichnungen der Drehfutter vorgesehen sind und die Läufer mit den Hauptkurven verbinden, sind die Zentrierfehler des Werkstücks erheblich, daher werden Hebelfutter hauptsächlich zum Schruppen verwendet..

Keilfutter

Keilspannfutter weisen eine höhere Werkstückzentriergenauigkeit auf als Hebelspannfutter. Das Spannen des Werkstücks erfolgt über einen pneumatischen oder hydraulischen Antrieb, der sich hinten am Ende der flachen Spindel befindet. Drei Hauptbacken und die ihnen zugeordneten Nocken bewegen sich mit der axialen Bewegung des Keils in radialer Richtung und klemmen das Produkt.

Bei CNC-Maschinen, auf denen eine große Stückzahl bearbeitet wird, ist es wichtig, das Drehfutter schnell montieren und das Futter auf einen anderen Durchmesser des zu fixierenden Werkstücks wechseln zu können, was nicht länger als 2 Minuten dauert. Für Maschinen mit GPS und CNC werden Futterkonstruktionen mit automatischer Nachstellung auf einen bestimmten Durchmesser des Werkstücks entwickelt. Die Verwendung von hochwertigem Vergütungsstahl zur Herstellung der Hauptteile erhöht die Zuverlässigkeit, Haltbarkeit und Genauigkeit des Spannfutters.

Membranpatronen

Das Membranspannfutter bietet höchste Genauigkeit beim Zentrieren von Teilen. Die elastischen Membranen sind mit dem Futterflansch verschraubt. Eine solche Membran hat 3 bis 8 Nocken mit austauschbaren Backen. Einige Konstruktionen von Membranpatronen haben Nocken, die mit der Membran verschraubt sind. Die Werkstücke werden mit ihren Stoßenden in den Stiften bis zum Anschlag in die nicht geklemmten Backen eingesetzt, der pneumatische Antrieb wird abgeschaltet, die Membran versucht in den Ausgangszustand zurückzukehren und spannt das Werkstück mit den Backen.

Die große Backenanzahl des Membranspannfutters hilft, das Werkstück mit einer Genauigkeit von 0,05 Millimeter oder besser zu zentrieren. Aufgrund der geringen Spannkraft des Werkstücks werden solche Spannfutter bei Schlichtbearbeitungen mit einem kleinen Teil der abgetragenen Späne eingesetzt. Beim Einspannen von Werkstücken in ein Membranspannfutter wird der pneumatische Antrieb ausschließlich zum Spreizen der Nocken verwendet, daher ist der Betrieb mit einem solchen Spannfutter sicher. Bei einem plötzlichen Druckabfall im Netzwerk während der Bearbeitung wird das Werkstück durch die elastischen Kräfte der Membran noch sicher im Spannfutter gehalten.

Bohrfutter

Die Bohrspannvorrichtungen sind notwendig, um die Schneidwerkzeuge an der Bohrspindel zu halten. Derartige Vorrichtungen werden üblicherweise zum Befestigen von Bohrern und anderen Arbeitswerkzeugen in Handbohrmaschinen verwendet..

Der Vorteil von Spannfuttern mit Backen ist die Möglichkeit, Werkstücke unterschiedlichster Durchmesser mit einem Gerät zu spannen. Zum Vergleich: Spannzangenfutter können Sie nur mit Bohrern verwenden, bei denen der Durchmesser des Zylinderschaftes genau mit der Bohrung der Spannzange übereinstimmt. Und auch die Spannhülsen, die bei einigen Geräten mitgeliefert werden, helfen, das Sortiment einiger eingesetzter Werkzeuge zu erweitern..

Schrumpffutter

Schrumpffutter werden für die gleichen Zwecke verwendet wie Spannzangenfutter. Der Unterschied liegt in der Art der Werkzeugspannung: Bei Schrumpffuttern wird hierfür Schrumpfsitz verwendet. Die Kartusche wird in einem speziellen Gerät vorgewärmt, wonach ihre Öffnung aufgrund der Wärmeausdehnung zunimmt. Und erst dann kann das Werkzeug hineingesteckt und die Kartusche gekühlt werden – in einem speziellen Gerät oder in der Luft. Lösen Sie das Schrumpffutter auf die gleiche Weise.

Die Vorteile des Schrumpffutters sind die hohe Spannkraft, die mit einer Spannzange und darüber hinaus einem Bohrfutter nicht erreicht werden kann. Die Verwendung solcher Spannfutter kann Vibrationen reduzieren und die Werkzeugstandzeit erheblich erhöhen. Denken Sie jedoch daran, dass Werkzeuge mit unterschiedlichen Durchmessern unterschiedliche Spannfutter erfordern und ständige Kühl-Erwärmungs-Zyklen einen starken Verschleiß des Spannfutters verursachen und der Preis für Schrumpffutter ziemlich hoch ist..

Hydropathrone

Das Hydrodehnspannfutter ist eine Alternative zum Schrumpffutter. Durch den Flüssigkeitsdruck wird das Werkzeug im Spannfutter gespannt. Zum Spannen und Lösen des Spannfutters ist es erforderlich, die Schraube in der Mantelfläche zu drehen. Das Werkzeug kann über eine bleistiftartige Spannzange oder direkt in das Spannfutter gespannt werden. Die Spannkraft ist viel höher als bei Spannzangenfutter und die Flüssigkeit im Inneren hilft, Vibrationen zu dämpfen.

Hydrodehnspannfutter sind viel teurer als Spannzangenfutter, erfordern jedoch keine speziellen Vorrichtungen wie Schrumpffutter und sind vielseitiger einsetzbar. Die Nachteile sind: geringe Spannkraft, Bruchgefahr beim versehentlichen Spannen ohne Last. Darüber hinaus können diese Produkte ohne Kühlmittel nicht in der Hochgeschwindigkeitsverarbeitung verwendet werden, da die Flüssigkeit in der Kartusche kochen kann. Einige dieser Mängel wurden jedoch unter modernen Bedingungen erfolgreich beseitigt..

Dreibackenfutter

Spannfutter mit drei radialen Radialschlitzen haben ein solches charakteristisches Merkmal – die Zentrierung, die gleichzeitig mit dem Spannen des Werkstücks erfolgt. Die Nocken bewegen sich unter Einwirkung einer Kraft, die mit einem Endhebel oder einem Schlüssel an einer Stelle aufgebracht wird, spiralförmig synchron, je nach dem bei der Konstruktion des Futters verwendeten Übertragungsmechanismus.

Bei der Konstruktion des Dreibacken-Drehfutters werden Nocken unterschiedlicher Bauart verwendet. Geraden werden in der Nut stufenweise nach außen verlegt, und das Teil wird von oben mit den Innenflächen oder der Außenfläche der Stufen entlang der Innenfläche des Produkts geklemmt. Umkehrbacken sind zur Mitte hin versetzt und dienen zum Spannen von Werkstücken mit großem Durchmesser. Die Nocken sind mit einer Seriennummer gekennzeichnet, die beim Einbau in das Futter unbedingt beachtet werden muss..

Vierbackenfutter

Vierbackenfutter zeichnen sich durch das Vorhandensein von vier radial gerichteten Nuten aus, in die die Spannbacken eingepasst werden. Für die Bewegung jedes Nockens ist in der Konstruktion des Spannfutters ein separater Mechanismus vorgesehen, der es unabhängig von der Bewegung des Rests macht. Das Vierbacken-Drehfutter für Holz mit unabhängigen Nocken dient zum Sichern und Halten bei der Bearbeitung von Werkstücken mit einer nicht zylindrischen Form oder wenn die Achse der zu bearbeitenden zylindrischen Fläche nicht mit der Befestigungsachse übereinstimmt.

Die Nocken sind in Rückwärts- und Vorwärtsposition eingestellt. Die Umkehrposition wird beim Spannen eines Werkstücks mit großer Querschnittsfläche verwendet. Vierbacken-Zellspannfutter werden auch zum Spannen von Vierkantstangen verwendet.

Jetzt können Sie sicher einer der Sorten von Drehfuttern den Vorzug geben. Es wird empfohlen, sich hauptsächlich an der Einsatzumgebung der Produkte, dem Material und der Form der Werkstücke, die mit einem Drehfutter befestigt werden, zu orientieren. Nun, wenn Sie es vorziehen, alles selbst zu machen, können Sie versuchen, selbst ein Drehfutter herzustellen. Aber dazu mehr in unserem nächsten Artikel..

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