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Das Ausgleichsfutter ist eine Sonderform eines Spannfutters, welches neben der Werkzeugaufnahme auch maschinenbedingte Toleranzen und Fehler eliminieren soll.
So gibt es Ausgleichsfutter speziell f├╝r das Gewindeschneiden und f├╝r das Reiben. Beide Formen unterscheiden sich erheblich in Aufbau und Funktion.
Ausgleichfutter f├╝r Gewindebohrungen
Ausgleichfutter f├╝r das Gewindeschneiden haben das Hauptmerkmal, dass sie L├Ąngenunterschiede aus der Arbeitsdrehzahl sowie dem eingesetzten Arbeitsvorschub im Verh├Ąltnis zur Gewindesteigung und Gewindetiefe durch L├Ąngen├Ąnderung ausgleichen k├Ânnen. Damit ist es m├Âglich, auf mechanischen S├Ąulenbohrmaschinen oder ├Ąlteren auch verschlissenen CNC-Maschinen Gewinde mit Gewindebohrern zu fertigen. Da nicht alle, insbesondere ├Ąltere, CNC-Maschinen ├╝ber die notwendige Rechenleistung und Genauigkeit verf├╝gten, bei Erreichen der programmierten Gewindetiefe zeitsynchron den Vorschub zu reduzieren und gleichzeitig die Spindeldrehzahl zu reduzieren sowie wieder umzukehren und mit entgegengesetztem Vorschub wieder anlaufen zu lassen, war der Einsatz dieses Elementes, dem Ausgleichsfutter, unumg├Ąnglich.
Heute kommen diese Ausgleichfutter bei der Anwendung auf CNC-Maschinen nur noch dann zum Einsatz, wenn gr├Â├čere Gewinde bei extrem kleinen Steigungen (Feingewinde) gefertigt werden m├╝ssen und auf Grund der Bearbeitungslage ein Gewindefr├Ąsen nicht infrage kommt. So wird beim Einsatz auf CNC-Maschinen der Vorschubwert pro Umdrehung, der der Gewindesteigung entspricht, etwas kleiner (wenige 1/10 mm) programmiert. Somit zieht sich der Gewindebohrer nach dem Anschnitt selber ins Teil, welches durch das Ausgleichfutter ausgeglichen wird. Ausgleichfutter haben meist nur einen Streckbereich von etwa 10–15 mm. Es muss dabei beachtet werden, dass der Streckbereich des Ausgleichfutters bei Erreichen der Gewindetiefe nicht 100 % aufgebraucht ist. Wird die Differenz zur Realen Steigung zu gro├č programmiert, erreicht das Futter seine Streckgrenze vor Erreichen der Gewindetiefe und der Gewindebohrer rei├čt das Gewinde aus oder bricht gar in der Bohrung ab.
Ausgleichfutter Reiben
Ausgleichsfutter f├╝r das Reiben haben die Aufgabe, maschinenbedingte Fehler, wie das Schlagen der Arbeitsspindel, Rundlauffehler der Arbeitsspindel, Geometriefehler wie Winkelversatz der Z-Achse zum Arbeitstisch, sowie Positionierfehler in X und Y Richtung auszugleichen. Dazu gibt es konzeptionell zwei unterschiedliche Wege.
F├╝r Winkel und Positionierfehler
F├╝r Winkel und Positionierfehler kommen Ausgleichfutter (*) zum Einsatz, die selbstzentrierend wirken und auch unter dem Namen Pendelhalter bekannt sind. Das bedeutet, die Reibahle, wenn sie ├╝ber einen entsprechend gro├čen Anschnitt verf├╝gt und ausreichend Aufma├č in der Bohrung vorhanden ist, zentriert sich selber und das Ausgleichfutter l├Ąsst eine Achsverschiebung bzw. einen -versatz zwischen Bohrungsmitte und der Position der Arbeitsspindel ├╝ber der Bohrung zu. Dieser Bereich kann am Ausgleichfutter eingestellt werden, sollte aber auf keinen Fall mehr als die halbe Spantiefe betragen. Die Spantiefe errechnet sich aus dem Bohrungsdurchmesser der vorgefertigten Bohrung und der Toleranzmitte des herzustellenden Passung durch zwei.
Ist das Ausgleichfutter auf zu weit eingestellt, kommt noch die entstehende Unwucht zum Tragen. Somit wird der gew├╝nschte Effekt umgekehrt, es kommt zu einem h├Âheren Verschlei├č am Werkzeug und die Oberfl├Ącheng├╝te kann nicht mehr erreicht werden, auch kann dabei die Zylinderform und Rundheit der Passung au├čerhalb des Toleranzbereiches kommen. Ein weiteres Einsatzgebiet dieses Futtertypes sind kurvengesteuerte Mehrspindeldrehautomaten. Auch hier kommt es darauf an, Indexierungsfehler der Spindeltrommel zu eliminieren.
F├╝r Rundlauffehler
Diese Form von Ausgleichfutter kommt zunehmend dann zum Einsatz, wenn die Arbeitsspindeln nicht mehr ├╝ber einen gen├╝gend genauen Rundlauf verf├╝gen (Abweichung gr├Â├čer 0,02 mm) oder wenn Hochleistungsreibahlen mit Wendeschneidplatten zum Einsatz kommen sollen. Dabei wird das Werkzeug bzw. die Reibahle mit dem Ausgleichsfutter in der Arbeitsspindel gespannt und dort auf Rundlauf ausgerichtet. Das geschieht mit Hilfe einer Messuhr und einem Schl├╝ssel (meist einem Inbus), indem die Messuhr auf dem Nullring der Reibahle aufgesetzt und durch Drehen der Arbeitsspindel von Hand oder im Tipp-Betrieb die maximale Abweichung ermittelt wird. Dann wird der frei positionierbare Einstellring auf den H├Âchstpunkt der Abweichung gedreht und mit Hilfe der Verschiebeschraube der Rundlauf der Reibahle angepasst. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis der Rundlauf am Werkzeug selber unter 1/100 mm betr├Ągt oder der vom Werkzeughersteller vorgeschriebene Wert erreicht ist. Da alle automatischen Werkzeugwechsler immer in derselben Winkelposition ihren Werkzeugwechsel ausf├╝hren, bedarf es bei CNC-Maschinen nur einmal der Korrektur, nachdem das Werkzeug in die Maschine eingeladen wurde. Erfolgt der Werkzeugwechsel von Hand und ein verdrehter Einbau des Werkzeuges in die Arbeitsspindel ist m├Âglich, ist auf den richtige Einbaupositionierung zu achten.
Quelle: Wikipedia