Industrie-Lexikon

Spannfutter

Als Spannfutter wird eine Vorrichtung bezeichnet, die an Werkzeugen die Einsatzwerkzeuge wie Bohrer oder Fr├Ąser aufnimmt (Bohrfutter) oder das zu bearbeitende Werkst├╝ck (Drehfutter).

Spannkopffutter und Spannzangenfutter
Spannkopffutter arbeiten in der Regel nach dem Zugprinzip. Der Spannkopf wird mittels einer Wechselvorrichtung in die Zugmechanik eingekuppelt. Der Spannzylinder zieht ihn ├╝ber das Zugrohr in den Kegel des Futterk├Ârpers. Bindeglied zwischen Zugrohr und Zugmechanik ist der Zugrohradapter. Er und der Spindelflansch werden jeweils maschinenspezifisch angepasst. Spannkopffutter sind auf hohe Wuchtg├╝te gewuchtet und verf├╝gen futterseitig ├╝ber eine Hubbegrenzung in beiden Richtungen. Alle Spannbacken des Spannkopfs besitzen eine Nut f├╝r die Radialfixierung. Spannkopffutter zeichnen sich durch eine hohe Steifigkeit, Rundlaufpr├Ązision und Umr├╝stfreundlichkeit aus.

Bohrfutter
Bohrfutter funktionieren oft in der Art, dass das zu fixierende Teil zwischen drei Spannbacken festgeklemmt wird (Dreibackenfutter). Diese Bauweise hat den Vorteil, dass fixierte Einsatzwerkzeuge (z. B. ein Bohrer) sich gut zentrieren lassen, was insbesondere bei schnell drehenden Maschinen wichtig ist. Im Inneren des Futters befindet sich eine Schraube, die beim Zudrehen die Spannbacken in einen Kegel schiebt und dadurch das Werkzeug spannt. Schnellspann-Bohrfutter lassen sich trotz hoher Spannkr├Ąfte m├╝helos von Hand schlie├čen und ├Âffnen. H├Âhere Spannkr├Ąfte an Handbohrmaschinen bieten Zahnkranz-Bohrfutter durch Spannen mit einem Bohrfutterschl├╝ssel. Maschinenbohrfutter an Fr├Ąsen und Bohrwerken m├╝ssen wegen der hohen Drehmomente zus├Ątzlich mit entsprechenden Werkzeugen angezogen werden. In der Regel ist das Aufnahmegewinde des Bohrfutters mit 1/2" x 20 in UNF Feingewinde-Ausf├╝hrung. Bohrfutter f├╝r Steinbohrer an Bohrh├Ąmmern spannen das Werkzeug in einem SDS-Bohrfutter nicht durch Kraftschluss, sondern erlauben eine axiale Bewegung des Werkzeugs und ├╝bertragen das Drehmoment mittels Formschluss. Bohrfutter mit verstellbaren Spannbacken f├╝r zylindrische Sch├Ąfte sind bis 16 mm (Handbohrmaschinen 13 mm) handels├╝blich, kleinere Ma├če sind 10, 6 oder 3 mm, die jeweils auch Zoll-Br├╝che darstellen. An S├Ąulen- oder St├Ąnderbohrmaschinen erfolgt die Aufnahme ├╝ber Morsekegeladapter.

F├╝r pr├Ązise Halterung von feinen Bohrern mit Durchmessern von 3 mm und kleiner werden in Miniaturbohrmaschinen Spannzangen – jeweils nur f├╝r einen schmalen Bereich – mit 3 Zungen verwendet. 4-zungige Spannzangen sind fix in allereinfachsten Drillbohrern f├╝r kleine Bohrer mit Vierkantschaft verbaut.

F├╝r Werkzeugmaschinen gibt es Aufnahmen mit Hohlschaftkegel oder Steilkegel f├╝r Bohrer, die als Whistle-Notch oder Weldon ausgef├╝hrt sind. Dabei ist am Bohrerschaft eine Fl├Ąche angebracht, an der eine Schraube den Bohrer in der Aufnahme fixiert. Des Weiteren k├Ânnen Bohrer mit zylindrischem Schaft in Schrumpfaufnahmen von Werkzeugmaschinen gespannt werden.

Drehfutter
Als Drehfutter wird das Spannfutter bei Drehmaschinen oder auch bei Drechsel-/Drehb├Ąnken bezeichnet.

Sie werden entweder direkt passend f├╝r das Aufnahmesystem der Drehmaschine geliefert oder aber mittels eines sogenannten Flansches an der Maschine befestigt, der auf der einen Seite die Aufnahme der Maschine hat, auf der anderen Seite auf die Form des Spannfutters abgedreht wurde. Das Abdrehen dieser Futterseite erfolgt aus Pr├Ązisionsgr├╝nden direkt auf der Drehmaschine, auf der das Futter verwendet werden soll.

Die gew├Âhnlichen Futter spannen runde oder regelm├Ą├čig geformte drei- und -sechskantige Werkst├╝cke in drei Backen (Dreibackenfutter), formgenaue runde sowie vier-, oder achtkantige Werkst├╝cke in vier Backen (Vierbackenfutter). Sonderformen tragen auch zwei oder mehr als vier Backen.

Beim Anziehen bewegen sich die Backen gleichm├Ą├čig in Richtung zur Drehachse, so dass das Werkst├╝ck immer zentriert befestigt wird. Hier unterscheidet man das Planspiralfutter und das Keilstangenfutter; beim Planspiralfutter werden die Backen mittels der durch den Spannschl├╝ssel gedrehten Planspirale verfahren; bei dem von der Firma Forkardt entwickelten Keilstangenfutter verwendet man Keilstangen, die die Backen spannen.

Zur ├╝blichen Grundausstattung eines Drehfutters geh├Âren jeweils ein Satz Bohr- und ein Satz Drehbacken; Bohrbacken sind von Futtermittelpunkt nach au├čen abfallend gestuft und erlauben so eine gute Bearbeitung von z. B. Stangenmaterial; Drehbacken sind von au├čen nach innen abfallend gestuft und erlauben so z. B. das Spannen gr├Â├čerer Werkst├╝ckdurchmesser.

Die Spannbacken sind im Normalfall aus geh├Ąrtetem Stahl, einen besseren Rundlauf erzielt man jedoch mit weichen Spannbacken, da sich hier durch Ausdrehen der Spannbacken das Spiel in den F├╝hrungen ausgleichen l├Ąsst. Zus├Ątzlich gibt es auch spezielle sogenannte geteilte Backen, die ├╝ber eine Grundk├Ârper, der von der z. B. Planspirale bewegt wird, und aufschraubbaren weichen Backen verf├╝gen.

In einigen, speziellen Drehfuttern befinden sich, um den Fliehkr├Ąften der Spannbacken bei hochtourigen Drehmaschinen entgegenzuwirken, im Futterk├Ârper Fliehgewichte, welche ├╝ber Hebel die Backen an das Werkst├╝ck pressen.

Handbet├Ątigte Spannfutter werden meist bei konventionellen Drehmaschinen, aber auch bei z. B. Teilapparaten verwendet. Sie m├╝ssen mit einem Spannschl├╝ssel ge├Âffnet bzw. geschlossen werden. Hydraulische Spannfutter (Kraftspannfutter) kommen meist bei CNC-Maschinen zum Einsatz. Sie werden manuell durch ein Pedal oder bei automatischer Best├╝ckung durch die Steuerung programmgesteuert bet├Ątigt (Beispiel: Stangenmaterial wird mit dem Stangengreifer automatisch aus dem Spannfutter nachgezogen).

Sonderformen des Drehfutters:
- die sogenannte Planscheibe: sie verf├╝gt ├╝ber (zumeist vier) separat verstellbare Backen, die so das Spannen von Teilen mit asymmetrischer Spannfl├Ąche erm├Âglicht, z. B. einer Kurbelwelle.
- die Aufspannscheibe: sie besteht aus einer planen Scheibe und hat keine Backen; an ihr werden Sonderteile mittels Verschrauben oder mithilfe von Spannpratzen befestigt und gedreht.
- das Wescott-Futter: Es vereint Planspiralfutter und Planscheibe, man kann die Backen separat verstellen wie bei der Planscheibe, die verstellten Backen aber gemeinsam ├Âffnen und schlie├čen wie beim Planspiralfutter.

Sowohl Planscheibe als auch Aufspannscheibe werden aufgrund der entstehenden Unwuchten nur mit geringeren Drehzahlen betrieben.

Weitere Spannmittel an der Drehmaschine: Zweibackenfutter, Spannen zwischen Spitzen, Drehdorne und Spanndorne, Hydro-Dehnspannfutter, Spannzange, L├╝nette (Setzstock).

Schrumpfspannfutter
Eines der genauesten Spannverfahren auf Fr├Ąsmaschinen in Hinsicht auf Rundlaufgenauigkeit, bietet das Spannen mit einem Schrumpfspannfutter. In der Stirnseite des Futters befindet sich eine Bohrung, die ca. 3–7 ┬Ám kleiner ist wie der Fr├Ąserschaftes. Durch Erw├Ąrmen mittels Induktion dehnt sich das Futter aus und der Fr├Ąser kann eingelegt werden. Beim Erkalten und dem damit verbundenen Zusammenziehen des Materials spannt das Futter das Werkzeug kraftschl├╝ssig und formgenau. Nachteilig wirkt sich aus, dass f├╝r jeden Schaftdurchmesser ein eigenes Futter ben├Âtigt wird. Schrumpfspannfutter werden in Werkzeugmaschinen eingesetzt, bei denen die Werkzeuge mehrfach gewechselt werden m├╝ssen. Durch die definierte Lage des Bohrers ist der Bohrer somit stets gleich in der Maschine eingespannt und es gibt keine Abweichungen durch unterschiedliche Einspannl├Ąngen des Bohrers.

Weitere Spannfutter
Spannfutter an Handwerkzeugen (z. B. zum Einspannen von Wechselklingen in Skalpellen oder zum Fixieren verschiedener Nadelfeileins├Ątze in einem Feilenheft) funktionieren oft nach dem gleichen Prinzip, k├Ânnen aber mechanisch weniger aufw├Ąndig gebaut sein, da meist nicht mit hohen Geschwindigkeiten gearbeitet wird.

Quelle: Wikipedia

 

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