mini|Schneidenteil und Werkzeugkörper eines geraden HSS-Drehmeißels mini|Innendrehmeißel zum Schlichten und Gewindedrehen Drehwerkzeuge sind Zerspanungswerkzeuge für das Fertigungsverfahren Drehen. Sie bestehen aus einem Schaft, der in der Drehmaschine eingespannt wird, einer Schneide für die Bearbeitung der Werkstücke und einem Werkzeug-Grundkörper, der Schaft und Schneide verbindet. Als Drehmeißel werden Drehwerkzeuge bezeichnet, bei denen die drei Komponenten aus einem einzigen durchgängigen Material bestehen (meist Schnellarbeitsstahl (HSS)) oder deren Schneiden auf den Körper aufgelötet sind (in diesem Fall meist Schneiden aus Hartmetall). Wenn die Schneiden verschlissen sind, werden sie nachgeschliffen (Werkzeugschleifen). Außerdem gibt es noch Klemmhalter bei denen Wendeschneidplatten in das Drehwerkzeug geklemmt oder geschraubt werden. Verschlissene Schneidplatten werden gewendet, um neue Kanten zum Eingriff zu bringen. Wenn sämtliche möglichen Kanten verschlissen sind, wird eine neue Platte eingespannt und die alte weggeworfen. Häufig werden auch sämtliche Drehwerkzeuge als Drehmeißel bezeichnet.
Mit den meisten Drehwerkzeugen wird die Form der Werkstücke erzeugt durch die Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück. Es gibt jedoch auch Werkzeuge, die zumindest teilweise die Form des Werkstücks als Negativ enthalten. Dazu zählen Gewindedrehmeißel, Gewindestrehler und Schneideisen mit denen genormte Gewinde gefertigt werden können. Außerdem gibt es noch Profildrehmeißel für das Profildrehen. Dabei handelt es sich meist um Sonderanfertigungen, bei denen aus HSS oder Hartmetall-Drehmeißeln die gewünschte Form in die Schneiden geschliffen wurde. Drehmeißel gibt es sowohl für die Außen- als auch für die Innenbearbeitung. Letztere werden teilweise auch als Bohrstange bezeichnet, wenn sie besonders lang sind.
Drehmeißel aus Schnellarbeitsstahl mini|Drehmeißel aus Schnellarbeitsstahl oder mit aufgelöteten Hartmetallschneiden Drehmeißel aus Schnellarbeitsstahl (HSS) bestehen aus einem einzigen Stück. Sie können durchgehend aus HSS bestehen, mit einem vergüteten Schneidenteil oder der Schaft und Grundkörper bestehen aus einfachem Stahl mit einer angeschweißten Schneide aus HSS. Die Schäfte sind rechteckig oder quadratisch bei Werkzeugen für die Außenbearbeitung und rund oder vieleckig für die Innenbearbeitung. Ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal für HSS-Drehmeißel ist der Grundkörper: Er kann gegenüber dem Schaft gerade sein, gebogen oder abgesetzt. Die Form der Schneide hängt vom Drehverfahren ab: es gibt Werkzeuge für das Plandrehen, Runddrehen, Gewindeschneiden oder Abstechen.Pauksch: Zerspantechnik, 12. Auflage, S. 109.
Normen für Drehmeißel aus HSS oder Hartmetall mini|Drehmeißel und zugehörige Normen Die verschiedenen Formen sind in zahlreichen Normen geregelt. Meist existieren dieselben Formen sowohl für Werkzeuge aus HSS als auch aus Hartmetall. In Klammern sind die Normen für die Hartmetallwerkzeuge angeführt.Pauksch: Zerspantechnik, 12. Auflage, S. 113. Gerader Drehmeißel: DIN 4951 (4971) Gebogener Drehmeißel: DIN 4952 (4972) Eckdrehmeißel: DIN 4965 (4978) Abgesetzter Stirndrehmeißel: k. A. (4977) Abgesetzter Seitendrehmeißel: DIN 4960 (4980) Breiter Drehmeißel: DIN 4956 (4976) spitzer Drehmeißel: DIN 4955 (4975) Stechdrehmeißel: DIN 4961 (4981) Innendrehmeißel: DIN 4953 (4973) Innen-Eckdrehmeißel: DIN 4954 (4974) Innen-Stechmeißel (auch Hakendrehmeißel): DIN 4963 (k. A.)
Drehmeißel mit gelöteten Hartmetallschneiden Drehmeißel mit aufgelöteten Hartmetallschneiden ähneln denjenigen aus HSS. Die Formen und Verwendungszwecke sind grundsätzlich die gleichen. Schneiden aus Hartmetall sind härter und spröder. Sie sind verschleißfester, aber teurer. Daher bestehen die Körper immer aus einem günstigen Werkstoff und nur die Schneiden aus Hartmetall. Verschlissene Schneiden können nachgeschliffen werden mit Schleifscheiben aus Diamantkorn und Kunstharzbindung. Die Hartmetalldrehmeißel sind in der DIN 4982 genormt.Pauksch: Zerspantechnik, 12. Auflage, S. 109.
Klemmhalter Klemmhalter sind Drehwerkzeuge, in die eine Wendeschneidplatte als Schneide eingeklemmt oder geschraubt wird. Das aufwendige Nachschleifen kann bei ihnen entfallen. Die Schneiden können viel einfacher gewechselt werden, weshalb sie in der industriellen Praxis weit verbreitet sind. Sowohl die Schneidplatten als auch die Klemmhalter sind genormt, letztere in der DIN 4984.
Schneidplatten für Klemmhalter mini|Verschiedene Hartmetall-Wendeschneidplatten. Rechts ein Gewindestrehler mini|Formen für Schneidplatten Sie sind genormt in der DIN ISO 1832 und werden mit einem Kurzzeichen benannt, das aus 10 Stellen besteht:Schönherr: Spanende Fertigung. Oldenbourg, 2002, S. 76–78.Michel Köcher: Werkzeuge und Schneidstoffe zum Drehen, S. 166–168 in: Uwe Heisel, Fritz Klocke, Eckart Uhlmann, Günter Spur (Hrsg.): Handbuch Spanen. 2. Auflage, Hanser, München 2014. Schneidplattenform: Es gibt runde, dreieckige, quadratische, rhomboide und vieleckige Plattenformen, die mit Buchstaben bezeichnet werden. Mit der Form wird auch zugleich der Eckenwinkel festgelegt. 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. Toleranz der Platte: Toleriert sind der Durchmesser des einbeschriebenen Kreises und die Dicke der Platte. 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. Schneidkantenlänge: Sie reichen von 3,97 bis 32 mm. Bei runden Platten wird der Durchmesser angegeben. Plattendicke: Sie reichen von 1,59 mm bis 9,52 mm. Eckenradius: Liegt zwischen 0 und 3,2 mm. Schneidkantenausführung: Es gibt scharfkantige Schneiden, die mit einer Rundung (Schneidkantenradius), mit Fasen, gefast und gerundet, doppelt gefaste sowie doppelt gefaste und gerundete Schneiden. 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. Schneidstoff (Material):Michael Köcher: Werkzeuge zum Drehen, S. 169–171. in: Uwe Heisel, Fritz Klocke, Eckart Uhlmann, Günter Spur: Handbuch Spanen. 2. Auflage, Hanser, München 2014. 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.
Befestigungsarten der Schneidplatten mini|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.Schönherr: Spanende Fertigung. Oldenbourg, 2002, S. 78 f.Michel Köcher: Werkzeuge und Schneidstoffe zum Drehen, S. 173 in: Uwe Heisel, Fritz Klocke, Eckart Uhlmann, Günter Spur (Hrsg.): Handbuch Spanen. 2. Auflage, Hanser, München 2014. 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.
Normung der Klemmhalter Ähnlich wie bei den Schneidplatten gibt es für die Klemmhalter ein System zur Bezeichnung.Schönherr: Spanende Fertigung. Oldenbourg, 2002, S. 78–80. Art der Klemmung Plattenform Halterform: Diese bestimmt den Werkzeug-Einstellwinkel. Freiwinkel der Platte Schnittrichtung: Links, Rechts oder Neutral. Schafthöhe Schaftbreite Werkzeuglänge Schneidkantenlänge Sonderformen, höhere Genauigkeiten oder herstellerspezifische Zeichen
Befestigung der Klemmhalter-Schäfte in der Maschine 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.Michel Köcher: Werkzeuge und Schneidstoffe zum Drehen, S. 175 in: Uwe Heisel, Fritz Klocke, Eckart Uhlmann, Günter Spur (Hrsg.): Handbuch Spanen. 2. Auflage, Hanser, München 2014.
Kurzklemmhalter mini|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.Herbert Schönherr: Spanende Fertigung, Oldenbourg, 2002, S. 80.Michel Köcher: Werkzeuge und Schneidstoffe zum Drehen, S. 174 f. in: Uwe Heisel, Fritz Klocke, Eckart Uhlmann, Günter Spur (Hrsg.): Handbuch Spanen. 2. Auflage, Hanser, München 2014.
Schneidköpfe mini|Schneidkopf (rechts) mit Adaptern