Räumwerkzeug

Ein Räumwerkzeug ist ein Zerspanungswerkzeug zum Räumen und wird auf Räummaschinen genutzt. Die länglichen Werkzeuge haben mehrere hintereinanderliegende Schneiden, die jeweils um die Spanungsdicke {\displaystyle h} h größer werden. Der Zahnvorschub {\displaystyle f_{z}} f_z ist demnach im Werkzeug integriert; eine Vorschubbewegung gibt es nicht. Das Werkzeug wird beim Innenräumen durch eine bereits vorhandene Bohrung gezogen oder beim Außenräumen außen an ihm entlanggeführt. Als Schneidstoff (Werkzeugmaterial) wird fast immer Schnellarbeitsstahl genutzt. Die Werkzeuge bestehen aus einem Schaft, einem Schneidenteil in der Mitte und dem Endstück sowie Führungen zur Zentrierung. Das Räumen ist sehr wirtschaftlich und produktiv, eignet sich jedoch wegen der hohen Werkzeugkosten nur für größere Stückzahlen.

Bauarten
Es gibt verschiedene Bauarten von Räumwerkzeugen. Am häufigsten werden Räumnadeln eingesetzt. Sie werden zum Innenräumen eingesetzt und werden durch die Bohrung gezogen. Teilweise werden jedoch auch sämtliche Räumwerkezuge als Räumnadel bezeichnet. Werkzeuge, die geschoben werden, werden als Räumdorn   bezeichnet. Räumnadeln und -dorne werden bis zu einem Durchmesser von 150 mm als einteilige Werkzeuge gefertigt. Mehrteilige werden entweder mit Räumbuchsen oder Räumeinsätzen hergestellt und eignen sich für Durchmesser bis 500 mm. Derart große Durchmesser werden zum Innenräumen von Hohlrädern benötigt; ihre Länge reicht von 100 mm bis 10 m. Räumwerkzeuge, die aus mehreren Buchsen bestehen und auf einem Dorn gespannt sind, haben fertigungstechnische Vorteile: Sie biegen sich beim Härten weniger durch, wodurch das Aufmaß für das anschließende Schleifen geringer ausfallen kann. Daneben gibt es noch Werkzeug die aus einem einfachen länglichen Grundkörper bestehen, in den die Schneiden eingesetzt werden.

Beim Profilräumen werden auch Schneidscheiben eingesetzt, die auf einem Block verschraubt sind. Wenn die Schneiden abstumpfen müssen 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.

Für das Tubusräumen (auch Topfräumen genannt), das sich zur Herstellung von geschlossenen Außenprofielen eignet, werden Werkzeuge verwendet, die aus einem länglichen Hohlzylinder bestehen. Im Inneren befinden sich Führungsleisten und Schneiden. Meist wird das Werkstück hindurchgedrückt.

Für das Rotationsdrehräumen gibt es spezielle Werkzeuge deren Schneiden nicht linear angeordnet sind, sondern auf einer Kreisbahn. Das Werkzeug wird dabei während der Bearbeitung geschwenkt.

Die meisten Werkzeuge bestehen aus Vollmaterial, meist Schnellarbeitsstahl. Für Sonderanwendungen, etwa das Hartzerspanen, das Rotationsdrehräumen oder die Großserienfertigung, existieren auch Werkzeuge mit austauschbaren Wendeschneidplatten. Sie können mit veränderten Schneidplattengeometrien schnell an andere Werstückgeometrien angepasst werden.

Schneidstoffe
Der Standardschneidstoff für Räumwerkzeuge ist Schnellarbeitsstahl. Beim Räumen kommen meist nur geringe Schnittgeschwindigkeiten von maximal 30 m/min vor, was zu geringen Temperaturen von höchstens 600 °C führt. Schnellarbeitsstahl ist damit meist vollkommen ausreichend. Ein weiterer Grund für Schnellarbeitsstahl ist neben den geringen Kosten die gute Schleifbarkeit. Räumwerkzeuge haben meist eine recht komplizierte Schneidengeometrie und werden häufig nachgeschliffen. Für die Bearbeitung von Grauguss werden auch Werkzeuge genutzt, die mit Schneiden aus Hartmetall bestückt sind. Beim Harträumen oder für Grauguss kommt auch Kubisches Bornitrid in Frage. Zur Erhöhung der Standzeit werden Werkzeuge für die Serienproduktion häufig beschichtet mit Titannitrid oder Titancarbonitrid.

Bestandteile
Räumwerkzeuge 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 Einführungsteil an, das das Einführen in die Bohrung erleichtert. Danach folgt der Schneidenteil, der sich in drei Bereiche unterteilen lässt:

• Schruppteil für das Schruppen (Grobbearbeitung), mit relativ großer Spanungsdicke und entsprechend hohem Zahnvorschub.
• Schlichtteil für das Schlichten (Feinbearbeitung), mit geringerer Spanungsdicke und Zahnvorschub. Der letzte • Schlichtzahn legt die Endkontur fest.
• Kalibrier- oder Reserveteil. Er besteht aus mehreren gleich großen Reservezähnen, die die verschleißbedingte Maßänderung der Schlichtzähne ausgleichen. Falls die Schrupp- und Schlichtzähne wegen Verschleiß nachgeschliffen werden müssen, werden sie dabei kleiner. Der erste Kalibrierzahn wird dabei zum letzten Schlichtzahn. Räumwerkzeug sind die einzigen Zerspanungswerkzeuge mit Reservezähnen, was an ihren hohen Kosten liegt.

Am Ende des Schneidenteils folgt ein weiteres Führungsteil zur Stabilisierung der Lage in der fertigen Innenkontur, sowie ein weiteres Endstück zum Einspannen in der Maschine. Meist werden sie an diesem Teil gehalten und in die Bohrung eingeführt. Danach greift von der anderen Seite der Bohrung ein anderes Spannmittel nach dem vorderen Teil und zieht das Räumwerkzeug durch die Bohrung. Nachdem das Werkstück aus der Maschine entfernt wurde, greift wieder das erste Spannmittel nach dem Endstück und fährt in die Ausgangsposition zurück.

Die Länge des Schneidenteils ergibt sich aus der Anzahl der Zähne und der Zahnteilung also dem Abstand zweier Zähne. Er ist eine wichtige konstruktive Größe. Ist die Teilung zu klein, können die abgetrennten Zähne nicht in den Zwischenräumen aufgenommen werden, ist er sehr groß dauert die Bearbeitung lange und wird unwirtschaftlich. Üblicherweise haben Räumwerkzeuge im Schrupp-, Schlicht- und Kalibierteil unterschiedliche Zahnvorschübe und Teilungen.

Quelle: Wikipedia