Drehwerkzeug

Verschiedene Hartmetall-Wendeschneidplatten. Rechts ein Gewindestrehler

Formen für Schneidplatten

Sie sind genormt in der DIN ISO 1832 und werden mit einem Kurzzeichen benannt das aus 10 Stellen besteht:[4][5]

1. Schneidplattenform: Es gibt runde, dreieckige, quadratische, rhomboide und vieleckige Plattenformen, die mit Buchstaben bezeichnet werden. Mit der Form wird auch zugleich der Eckenwinkel festgelegt.
2. Der (Normal-)Freiwinkel der Platte. Er reicht von null Grad bis zu 30°. Sogenannte neutrale Platten mit einem Freiwinkel von null werden mit einem N bezeichnet. Bei ihnen lassen sich sowohl die Ober- als auch die Unterseite als Schneiden verwenden, sonst nur die Oberseite.
3. Toleranz der Platte: Toleriert sind der Durchmesser des einbeschriebenen Kreises und die Dicke der Platte.
4. Befestigung und Spanbrecher: Es gibt Platten mit mittiger Bohrung zum Festschrauben oder -klemmen und Platten ohne Bohrung. Die Bohrungen können zylindrisch oder angefast sein. Manche besitzen auf der Oberseite oder zusätzlich auf der Unterseite Spanbrecher.
5. Schneidkantenlänge: Sie reichen von 3,97 bis 32 mm. Bei runden Platten wird der Durchmesser angegeben.
6. Plattendicke: Sie reichen von 1,59 mm bis 9,52 mm.
7. Eckenradius: Liegt zwischen 0 und 3,2 mm.
8. Schneidkantenausführung: Es gibt scharfkantige Schneiden, die mit einer Rundung (Schneidkantenradius), mit Fasen, gefast und gerundet, doppelt gefaste sowie doppelt gefaste und gerundete Schneiden.
9. Schneid- oder Schnittrichtung: Es wird unterschieden zwischen rechten, linken und neutralen Ausführungen. Die rechten Werkzeuge schneiden von rechts nach links. Neutrale lassen sich in beide Richtungen verwenden.
10. Schneidstoff (Material):[6]

• Die einfachsten Platten bestehen aus Hartmetall. Es ist härter (und damit verschleißfester) und spröder als Schnellarbeitsstahl, aber weicher und zäher als andere Schneidstoffe. Es kann mit härteren Schneidstoffen beschichtet werden. Hartmetall ist universell einsetzbar.
• Cermet (ceramic metal): Bildet den Übergang zu den Schneidkeramiken und wird nur selten verwendet.
• Schneidkeramik: Es ist härter als Hartmetall, insbesondere auch bei hohen Temperaturen, weshalb es für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung und die Trockenbearbeitung (ohne Kühlschmiermittel) geeignet ist. Es ist jedoch auch spröder als Hartmetall und empfindlich gegen schwankende Temperaturen.
• Kubisches Bornitrid: Es ist nach Diamant der härteste Schneidstoff, verliert aber im Gegensatz zu Diamant seine Härte nicht bei hohen Temperaturen und ist auch chemisch beständig. Bornitrid wird bei besonders harten Werkstoffen eingesetzt (Hartzerspanen) oder bei Werkstoffen, die besonders harte Partikel als Einschlüsse enthalten, da diese sonst zu hohem Verschleiß führen würden.
• Diamant: Ist der härteste Schneidstoff und wird für die Bearbeitung von Nichteisenmetallen genutzt, darunter insbesondere Aluminium- und Kupferlegierungen. Diamant wird auch für die Hochpräzisionsbearbeitung dieser Werkstoffe genutzt, etwa für Spiegel. Die erreichbaren Genauigkeiten liegen bei Rz = 0,02 mm.

Verschiedene Befestigungsarten für Wendeplatten: Die beiden oberen und der unterste Klemmhalter haben einen Spannfinger (System C), der mittlere klemmt mit Spannfinger in Bohrung (System M), im zweiten von unten werden die Platten verschraubt (System S).

Es gibt mehrere Möglichkeiten die Schneidplatten in den Klemmhaltern zu befestigen.[7][8]

• Spannsystem C: Hier werden die Platten von oben mit einem Spannfinger festgeklemmt. Der Spannfinger selbst enthält eine Gewindebohrung und wird mittels einer Schraube auf die bohrungsfreie Platte gedrückt. Zwischen dem Spannfinger und der Platte kann sich auch eine verstellbare Spanleitstufe befinden. Diese Ausführung gilt als robust und leicht zu handhaben.
• Spannsystem M: Von oben über Spannfinger und zugleich über Bohrung. Die Platten enthalten eine zylindrische Bohrung. Der Spannfinger drückt sowohl von oben auf die Platte, als auch innerhalb der Bohrung auf die Seitenfächer der Bohrung und verhindert so ein Abheben und zugleich Herausrutschen der Platte.
• Spannsystem P: Nur über die Bohrung geklemmt. Die Platten enthalten eine zylindrische Bohrung. Ein Klemmhebel, der über eine Schraube geklemmt wird, drückt auf die Innenseite der Bohrung. Die Platten lassen sich damit besonders schnell wechseln.
• Spannsystem S: Über die Bohrung geklemmt mit einer Spannschraube. Die Platten verfügen über eine angefaste Bohrung, in die eine Schraube gedreht wird. Dieses System ist besonders einfach und kostengünstig und benötigt nur wenig Bauraum.

• 
  Mit Spannfinger geklemmte Platte
• 
  Mit Spannfinger und Bohrung
• 
  Geschraubt
• 
  Klemmhalter mit über Klemmhebel und Bohrung geklemmter Wendeschneidplatte und Werkzeug zum Schneidplattenwechsel

Ähnlich wie bei den Schneidplatten gibt es für die Klemmhalter ein System zur Bezeichnung.[9]

1. Art der Klemmung
2. Plattenform
3. Halterform: Diese bestimmt den Werkzeug-Einstellwinkel.
4. Freiwinkel der Platte
5. Schnittrichtung: Links, Rechts oder Neutral.
6. Schafthöhe
7. Schaftbreite
8. Werkzeuglänge
9. Schneidkantenlänge
10. Sonderformen, höhere Genauigkeiten oder herstellerspezifische Zeichen

Die Schäfte der Werkzeuge werden entweder direkt im Werkzeugschlitten eingespannt (einzelnes Werkzeug) oder in einem Werkzeugrevolver eingespannt, der mehrere Werkzeuge aufnehmen kann. Neben Drehwerkzeugen können dort auch angetriebene Werkzeuge eingespannt werden, beispielsweise Fräs- oder Bohrwerkzeuge. Es gibt Linear-, Stern-, Mehrkant-, Trommel-, Kronen- und Scheibenrevolver. Systeme für Vierkantschäfte sind in der DIN 4984 genormt, Systeme für runde Schäfte in der DIN 8025. Prismatische Schäfte die bei Großmaschinen verwendet werden, sind in der DIN 69880 genormt. Die Schaftsysteme sind dahingehend ausgelegt, dass sie die stabile Position der Schneide beibehalten – auch unter Last.[10]

Ein Kurzklemmhalter (ganz oben)

Kurzklemmhalter sind Klemmhalter, die hinten über eine Schraube zur Befestigung in der Maschine verfügen. Bei ihnen lässt sich die Plattenposition über Stellschrauben in Längs- und Querrichtung anpassen. Sie werden bevorzugt bei der Innenbearbeitung angewendet. Genormt sind sie in der DIN 4985.[11][12]

Schneidkopf (rechts) mit Adaptern

Schneidköpfe sind spezielle, herstellerabhängige (nicht genormte) Klemmhalter, die auf einen schnellen Werkzeugwechsel ausgelegt sind. Werkzeugwechselzeiten verhindern den Fertigungsfortschritt am Werkstück und bedeuten somit eine verringerte Produktivität. Schneidköpfe führen daher eine weitere Schnittstelle zur Maschine ein: Im Werkzeughalter wird ein Adapter montiert, in dem die eigentlichen Schneidköpfe schnell ein- und ausgebaut werden können. Diese Systeme sind möglichst kurz gehalten, um nur wenig Bauraum einzunehmen. Der Austausch kann manuell oder automatisch erfolgen. Schneidköpfe eignen sich für zahlreiche Bearbeitungen: Längs- und Plandrehen, Außen- und Innendrehen, Abstechen und Gewindedrehen. Da die Genauigkeit der Position der Werkzeugschneide auch von der Verformung des Halters abhängt, werden Schneidköpfe auf eine möglichst hohe Torsionssteifigkeit und Biegesteifigkeit ausgelegt.[13][14]

Multi-Task-Werkzeuge sind Drehwerkzeuge, die an ihrem Ende mehrere Schneidplatten enthalten, und ähneln daher Werkzeugrevolvern. Multi-Task-Werkzeuge werden jedoch in Bohr- oder Frässpindeln eingespannt und sind daher für die Bearbeitung auf Bearbeitungszentren (Dreh-Fräs-Maschine) und Drehzelle gedacht. Die Frässpindel rotiert dabei derart, dass die gewünschte Schneide zum Eingriff kommt, und verharrt dann während der Bearbeitung in dieser Winkellage. Dadurch können einerseits die Werkzeugwechselzeiten reduziert werden und andererseits die Anzahl der benötigten Werkzeuge.[15]