Kraftspannfutter montieren und prüfen
Rundlauf und Spanngenauigkeit: Prüfung nach der Futtermontage
Rundlaufabweichungen nach der Montage entstehen nicht immer im Futterkörper. Prüfen Sie Spindelnase, Anlageflächen, Flansch, Futterzentrierung, Backen, Kontaktflächen, Antriebshub, Werkstück und Messverfahren gemeinsam.
Auch ein neues Futter kann Abweichungen zeigen: Schmutz, ein ungenauer Flansch, falsch ausgedrehte oder verschlissene Backen, unpassender Hub und Werkstückverformung sind mögliche Ursachen. Gehen Sie Aufnahme, Backen und Werkstück schrittweise durch.
Was bedeutet Rundlauf am Spannfutter?
Beim Rundlauf wird die radiale Messwertänderung einer Fläche während einer Umdrehung gegenüber der Drehachse erfasst. Eine axiale Messung an einer Stirnfläche prüft dagegen den Planlauf. Messstellen können beispielsweise Futterkörper, ausgedrehte Backenkontur oder Werkstück sein.
Unterschiedliche Messstellen können unterschiedliche Ergebnisse zeigen. Ein korrekt montierter Futterkörper schließt Werkstückabweichungen durch Backenanlage, Oberfläche, Vorbereitung oder Verformung nicht aus.
Rundlauf, Wiederholgenauigkeit und Verformung unterscheiden
Diese Größen hängen zusammen, beschreiben aber verschiedene Eigenschaften.
Rundlaufabweichung ist die radiale Messwertänderung während der Drehung und kann auch Formabweichungen enthalten. Wiederholgenauigkeit beschreibt die Lageänderung nach erneutem Spannen. Verformung ist eine Gestaltänderung des Werkstücks, etwa durch Spannkraft oder fehlende Abstützung.
Prüfen Sie bei Rundlaufproblemen deshalb auch wiederholtes Einlegen und mögliche Verformung. Ein Messwert am verformten Werkstück beschreibt nicht allein die Futtergenauigkeit.
| Eigenschaft | Bedeutung | Mögliche Prüfpunkte |
|---|---|---|
| Rundlauf | Radiale Messwertänderung beim Drehen von Futter oder Werkstück | Aufnahme, Flansch, Backen, Werkstückbezug und Messstelle |
| Wiederholgenauigkeit beim Spannen | Lageabweichung nach erneutem Öffnen und Spannen | Backenkontakt, Verschleiß, Beladung, Hub und Werkstückanschlag |
| Werkstückverformung | Gestaltänderung beim Spannen | Wandstärke, Kontaktfläche, Spanndurchmesser, Abstützung und Belastung |
Warum kann ein neues Futter Rundlaufabweichungen zeigen?
Das Futter ist nur ein Teil der Aufspannung. Fehler in der Montage oder Werkstückanlage wirken sich auch bei einem neuen Futter aus.
Mögliche Ursachen sind verschmutzte oder beschädigte Anlageflächen, Flanschfehler, falsche Zentrierung, ungeeigneter Schraubenanzug, unpassende Backen, kleine Kontaktflächen, Rohteilabweichungen oder ein Hubproblem.
Beginnen Sie deshalb an Spindel und Aufnahme und prüfen Sie anschließend Backen und Werkstück.
Anlageflächen, Spindelnase und Flansch prüfen
Die Spindelaufnahme bildet den mechanischen Bezug zum Futter. Schmutz, Ausrichtungsfehler oder falsche Passung können das Messergebnis beeinträchtigen.
Vergleichen Sie Spindelnase, Zentrierung, Lochbild, Anlagefläche und Futterrückseite mit den Zeichnungen. Bei einem Flansch sind Spindel- und Futterseite zu prüfen.
Gleichen Sie beim Austausch auch das bisherige Futtermodell und die vorhandene Flanschzeichnung mit den Spindeldaten ab.
Weiche und harte Backen sowie Kontaktfläche
Die Backen beeinflussen Rundlauf und Wiederholgenauigkeit unmittelbar. Weiche Backen werden an Durchmesser oder Kontur angepasst; harte Backen kommen häufig für geeignete Rohteile und unempfindliche Spannflächen infrage.
Passend ausgedrehte weiche Backen können Anlage und Wiederholgenauigkeit verbessern. Verschlissene, beschädigte oder unpassende harte Backen können Abweichungen und Druckstellen verursachen.
Kontaktfläche, Backenhöhe, Durchmesser, Oberfläche und Beladung gehören zusammen. Eine geeignete Backenanordnung für ein Teil muss nicht zu einer anderen Wandstärke oder Kontur passen.
Zugstange, Spannzylinder und Hub prüfen
Bei Hydraulikfuttern überträgt die Zugstange oder das Zugrohr die Zylinderbewegung. Unpassender Hub, Anschluss oder Einbau kann das Erreichen der vorgesehenen Spannstellung verhindern.
Bei Pneumatikfuttern sind zusätzlich Druckluftversorgung, Antriebsbauart und Verhalten bei Druckverlust zu prüfen. Betätigungsprobleme können unvollständige Bewegung oder wechselnde Werkstücklagen verursachen.
Einstellungen erfolgen anhand von Maschinenunterlagen, Antriebsdaten und Futterzeichnung nach den jeweiligen Herstellervorgaben.
Werkstückoberfläche, Beladung und Spanndurchmesser
Rohteilunregelmäßigkeiten, Gussabweichungen, ungleiche Bearbeitungszugaben, kurze Einspannlänge und ein unzuverlässiger Anschlag können den Messwert verändern.
Spanndurchmesser und Backen müssen zusammenpassen. Die Beladung muss das Werkstück wiederholbar an den vorgesehenen Bezug bringen, unabhängig davon, ob von Hand, mit Roboter oder Stangenlader beladen wird.
Prüfen Sie auch, wo die Messuhr anliegt und ob die gemessene Fläche für den gewählten Bezug geeignet ist.
Dünne Wände und Spannverformung
Ein dünnwandiges Teil kann sich beim Spannen verformen. Die gemessene Abweichung muss dann nicht durch eine fehlerhafte Futtermontage verursacht sein.
Prüfen Sie bei Ringen, Hülsen und Rohren Wandstärke, Spanndurchmesser, Kontaktbreite, Auflage und Bearbeitungskräfte. Je nach Aufgabe kann eine größere Kontaktfläche oder andere Backenkontur nötig sein.
Bei hohem Verformungsrisiko sind Zeichnung und ein überprüfter Spannversuch für die Beurteilung erforderlich.
Hydraulische und pneumatische Betätigung zusätzlich prüfen
Nach Aufnahme und Backen ist auch die Betätigung zu prüfen. Das Medium allein bestimmt den Rundlauf nicht.
Bei Hydraulik können unpassender Zylinder, Zugstange oder Hub die Wiederholbarkeit beeinträchtigen. Bei Pneumatik kommen Versorgung, Ventilfunktion und Hub hinzu. Der Antrieb ist in beiden Fällen Teil des Gesamtsystems.
Prüfpunkte vor der Beurteilung des Futterkörpers
Prüfen Sie:
- Spindelnase und Anlagefläche
- Zustand von Flansch oder Adapterplatte
- Futteraufnahme und Zentrierpassung
- Lochbild und Montagezustand
- Bisheriges Futter und Austauschanschlüsse
- Grundbackenbewegung und Sitz der Aufsatzbacken
- Zustand weicher oder harter Backen
- Kontaktfläche und Spanndurchmesser
- Werkstückoberfläche und Spannbezug
- Beladung und Anschlag
- Zugstangen-, Zugrohr- oder Antriebshub
- Daten des Spannzylinders oder pneumatischen Antriebs
- Messstelle und Messverfahren
- Verformungsempfindlichkeit des Werkstücks
Häufige Fehler bei der Fehlersuche
Typische Fehler sind eine alleinige Werkstückmessung ohne Prüfung der Aufnahme, ungeeignete Backen, übersehene Rohteilabweichungen und das Verwechseln von Rundlauf, Wiederholgenauigkeit und Verformung.
Prüfen Sie das Futter im Zusammenhang mit Maschine, Backen und Werkstück. Beginnen Sie üblicherweise an der Aufnahme und arbeiten Sie sich über Backen und Betätigung zur Werkstückanlage vor.
Weiterführende Informationen zu Kraftspannfuttern
Einen Einstieg bietet die Übersicht zu Kraftspannfuttern. Zur hydraulischen Ausführung siehe Hydraulikfutter und Zugstange im Gesamtsystem. Zum Austausch siehe Futteraufnahme und Zugstangendaten.
Zur Backenauswahl und Einrichtung siehe Backenhub und Spannbereich und Weiche und harte Spannbacken. Zum Vergleich der Betätigung siehe Hydraulische und pneumatische Kraftspannfutter.
Weiterführende Informationen
Häufige Fragen
Warum zeigt ein neues Kraftspannfutter noch Rundlaufabweichungen?
Mögliche Ursachen liegen an Aufnahme, Spindelnase, Flansch, Backen, Werkstück oder Messaufbau. Diese Punkte sollten geprüft werden, bevor allein der Futterkörper beurteilt wird.
Was unterscheidet Rundlauf und Wiederholgenauigkeit?
Rundlauf wird während einer Umdrehung an einer festgelegten Fläche gemessen. Wiederholgenauigkeit beschreibt die Lage nach erneutem Spannen. Beide Eigenschaften können unabhängig voneinander abweichen.
Können weiche Backen die Spanngenauigkeit verbessern?
Ja, wenn sie passend zum Arbeitsdurchmesser und Spannzustand bearbeitet sind. Das Ergebnis hängt weiterhin von Kontaktfläche, Werkstücksteifigkeit, Beladung und Bearbeitung ab.
Können harte Backen Rundlaufabweichungen oder Abdrücke verursachen?
Ja, bei Verschleiß, Schäden oder ungeeigneter Kontaktgeometrie. Prüfen Sie sie zusammen mit Spanndurchmesser und Werkstückoberfläche.
Kann der Zugstangenhub die Spanngenauigkeit beeinflussen?
Wenn das Futter seine vorgesehene Spannstellung nicht erreicht, kann die Spannung unzuverlässig werden. Prüfen Sie Hub und Anschlüsse anhand von Futter-, Zylinder- und Maschinendaten.
Welche Angaben helfen bei Rundlauf- oder Genauigkeitsproblemen?
Maschinenmodell, Spindelnase, Flanschdaten, Futtermodell, Backenart, Werkstückzeichnung, Spanndurchmesser, Messstelle und Messaufbau sowie Zylinderdaten und Fotos der Aufspannung.