Industrie-Lexikon

RĂ€umwerkzeug

Ein RĂ€umwerkzeug ist ein Zerspanungswerkzeug zum RĂ€umen und wird auf RĂ€ummaschinen genutzt. Die lĂ€nglichen Werkzeuge haben mehrere hintereinanderliegende Schneiden, die jeweils um die Spanungsdicke {\displaystyle h} h grĂ¶ĂŸer werden. Der Zahnvorschub {\displaystyle f_{z}} f_z ist demnach im Werkzeug integriert; eine Vorschubbewegung gibt es nicht. Das Werkzeug wird beim InnenrĂ€umen durch eine bereits vorhandene Bohrung gezogen oder beim AußenrĂ€umen außen an ihm entlanggefĂŒhrt. Als Schneidstoff (Werkzeugmaterial) wird fast immer Schnellarbeitsstahl genutzt. Die Werkzeuge bestehen aus einem Schaft, einem Schneidenteil in der Mitte und dem EndstĂŒck sowie FĂŒhrungen zur Zentrierung. Das RĂ€umen ist sehr wirtschaftlich und produktiv, eignet sich jedoch wegen der hohen Werkzeugkosten nur fĂŒr grĂ¶ĂŸere StĂŒckzahlen.

Bauarten
Es gibt verschiedene Bauarten von RĂ€umwerkzeugen. Am hĂ€ufigsten werden RĂ€umnadeln eingesetzt. Sie werden zum InnenrĂ€umen eingesetzt und werden durch die Bohrung gezogen. Teilweise werden jedoch auch sĂ€mtliche RĂ€umwerkezuge als RĂ€umnadel bezeichnet. Werkzeuge, die geschoben werden, werden als RĂ€umdorn   bezeichnet. RĂ€umnadeln und -dorne werden bis zu einem Durchmesser von 150 mm als einteilige Werkzeuge gefertigt. Mehrteilige werden entweder mit RĂ€umbuchsen oder RĂ€umeinsĂ€tzen hergestellt und eignen sich fĂŒr Durchmesser bis 500 mm. Derart große Durchmesser werden zum InnenrĂ€umen von HohlrĂ€dern benötigt; ihre LĂ€nge reicht von 100 mm bis 10 m. RĂ€umwerkzeuge, die aus mehreren Buchsen bestehen und auf einem Dorn gespannt sind, haben fertigungstechnische Vorteile: Sie biegen sich beim HĂ€rten weniger durch, wodurch das Aufmaß fĂŒr das anschließende Schleifen geringer ausfallen kann. Daneben gibt es noch Werkzeug die aus einem einfachen lĂ€nglichen Grundkörper bestehen, in den die Schneiden eingesetzt werden.

Beim ProfilrĂ€umen werden auch Schneidscheiben eingesetzt, die auf einem Block verschraubt sind. Wenn die Schneiden abstumpfen mĂŒssen sie nachgeschliffen werden und werden dabei kleiner. Bei Schneidscheiben kann dabei jeweils eine neue Scheibe mit vollem Umfang aufgeschraubt werden und die vorderste entfernt werden.

FĂŒr das TubusrĂ€umen (auch TopfrĂ€umen genannt), das sich zur Herstellung von geschlossenen Außenprofielen eignet, werden Werkzeuge verwendet, die aus einem lĂ€nglichen Hohlzylinder bestehen. Im Inneren befinden sich FĂŒhrungsleisten und Schneiden. Meist wird das WerkstĂŒck hindurchgedrĂŒckt.

FĂŒr das RotationsdrehrĂ€umen gibt es spezielle Werkzeuge deren Schneiden nicht linear angeordnet sind, sondern auf einer Kreisbahn. Das Werkzeug wird dabei wĂ€hrend der Bearbeitung geschwenkt.

Die meisten Werkzeuge bestehen aus Vollmaterial, meist Schnellarbeitsstahl. FĂŒr Sonderanwendungen, etwa das Hartzerspanen, das RotationsdrehrĂ€umen oder die Großserienfertigung, existieren auch Werkzeuge mit austauschbaren Wendeschneidplatten. Sie können mit verĂ€nderten Schneidplattengeometrien schnell an andere WerstĂŒckgeometrien angepasst werden.

Schneidstoffe
Der Standardschneidstoff fĂŒr RĂ€umwerkzeuge ist Schnellarbeitsstahl. Beim RĂ€umen kommen meist nur geringe Schnittgeschwindigkeiten von maximal 30 m/min vor, was zu geringen Temperaturen von höchstens 600 °C fĂŒhrt. Schnellarbeitsstahl ist damit meist vollkommen ausreichend. Ein weiterer Grund fĂŒr Schnellarbeitsstahl ist neben den geringen Kosten die gute Schleifbarkeit. RĂ€umwerkzeuge haben meist eine recht komplizierte Schneidengeometrie und werden hĂ€ufig nachgeschliffen. FĂŒr die Bearbeitung von Grauguss werden auch Werkzeuge genutzt, die mit Schneiden aus Hartmetall bestĂŒckt sind. Beim HartrĂ€umen oder fĂŒr Grauguss kommt auch Kubisches Bornitrid in Frage. Zur Erhöhung der Standzeit werden Werkzeuge fĂŒr die Serienproduktion hĂ€ufig beschichtet mit Titannitrid oder Titancarbonitrid.

Bestandteile
RĂ€umwerkzeuge bestehen aus einem Mittelteil mit Schneiden, sowie einen Schaft am schmalen Ende der in die Maschine eingespannt wird, um das Werkzeug zu ziehen. An den Schaft schließt sich ein EinfĂŒhrungsteil an, das das EinfĂŒhren in die Bohrung erleichtert. Danach folgt der Schneidenteil, der sich in drei Bereiche unterteilen lĂ€sst:

‱ Schruppteil fĂŒr das Schruppen (Grobbearbeitung), mit relativ großer Spanungsdicke und entsprechend hohem Zahnvorschub.
‱ Schlichtteil fĂŒr das Schlichten (Feinbearbeitung), mit geringerer Spanungsdicke und Zahnvorschub. Der letzte ‱ Schlichtzahn legt die Endkontur fest.
‱ Kalibrier- oder Reserveteil. Er besteht aus mehreren gleich großen ReservezĂ€hnen, die die verschleißbedingte MaĂŸĂ€nderung der SchlichtzĂ€hne ausgleichen. Falls die Schrupp- und SchlichtzĂ€hne wegen Verschleiß nachgeschliffen werden mĂŒssen, werden sie dabei kleiner. Der erste Kalibrierzahn wird dabei zum letzten Schlichtzahn. RĂ€umwerkzeug sind die einzigen Zerspanungswerkzeuge mit ReservezĂ€hnen, was an ihren hohen Kosten liegt.

Am Ende des Schneidenteils folgt ein weiteres FĂŒhrungsteil zur Stabilisierung der Lage in der fertigen Innenkontur, sowie ein weiteres EndstĂŒck zum Einspannen in der Maschine. Meist werden sie an diesem Teil gehalten und in die Bohrung eingefĂŒhrt. Danach greift von der anderen Seite der Bohrung ein anderes Spannmittel nach dem vorderen Teil und zieht das RĂ€umwerkzeug durch die Bohrung. Nachdem das WerkstĂŒck aus der Maschine entfernt wurde, greift wieder das erste Spannmittel nach dem EndstĂŒck und fĂ€hrt in die Ausgangsposition zurĂŒck.

Die LĂ€nge des Schneidenteils ergibt sich aus der Anzahl der ZĂ€hne und der Zahnteilung also dem Abstand zweier ZĂ€hne. Er ist eine wichtige konstruktive GrĂ¶ĂŸe. Ist die Teilung zu klein, können die abgetrennten ZĂ€hne nicht in den ZwischenrĂ€umen aufgenommen werden, ist er sehr groß dauert die Bearbeitung lange und wird unwirtschaftlich. Üblicherweise haben RĂ€umwerkzeuge im Schrupp-, Schlicht- und Kalibierteil unterschiedliche ZahnvorschĂŒbe und Teilungen.

Quelle: Wikipedia

 

 

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