Rändeln an der Drehmaschine
Damit zylindrische Werkstücke eine griffige Oberfläche erhalten, werden diese mit Hilfe von Rändelrädern oder Rändelzangen bearbeitet. Das Rändeln zählt zu den spanlosen Verfahren, da bei dieser Bearbeitungsmethode das Profil der Rändelräder durch Druck in die Oberfläche des Werkstücks eingeprägt und kein Material abgetragen wird.
Rändeln setzt etwas Übung voraus. Bitte beachten Sie, dass es nicht die eine perfekte Lösung gibt, um eine optimale Rändelung herzustellen. Im folgenden Ratgeber stellen wir Ihnen unsere Herangehensweise vor, mit der wir gleichmäßige Rändelungen auf Aluminium erzielt haben. Dies ist somit nur eine mögliche Variante, um ein schönes Endergbnis zu erhalten.
Wichtige Parameter beim Rändeln
Folgende Faktoren spielen beim Rändeln eine wichtige Rolle und müssen ggf. je nach Situation ein wenig verändert/angepasst werden, um eine gleichmäßige Rändelung zu erhalten.
- Drehzahl
- Zustellung
- Vorschub
- Aufteilung des Werkstückumfangs basierend auf der Teilung des Rändelwerkzeugs
- Verwendung von Bohr- und Schneidöl
Richtigen Durchmesser ermitteln
Damit die Rändelung gleichmäßig wird und sich nicht auf der Werkstückoberfläche "überlappt", ermitteln Sie zunächst die Teilung des Rändelwerkzeugs und den Durchmesser des Werkstücks. Unter "Teilung" wird der Abstand zwischen den Rillen auf dem Rändelrad verstanden. Achten Sie darauf, dass die Teilung mit dem Umfang des Werkstücks "aufgeht". Eine saubere Aufteilung verlängert die Standzeit Ihres Rändelwerkzeugs.
Um den Umfang zu berechnen, wenden Sie folgende Formel an:
Durchmesser des Werkstücks x 3,14 (π)
Das Ergebnis teilen Sie anschließend durch die Teilung des Rändelwerkzeugs.
In unserem Beispiel hat das Rändelrad eine Teilung von 1. Somit muss der Umfang ganzzahlig sein, damit dieser optimal mit der Teilung aufgeht und eine gleichmäßige Rändelung entsteht.
Deswegen haben wir den Durchmesser des Werkstücks auf ca. 29 mm gedreht, damit sich ein Umfang von ca. 91 mm ergibt. Das Endergebnis ist dadurch eine ganze Zahl ohne Kommastellen und geht mit der Teilung von 1 perfekt auf.
Rändelwerkzeug richtig einstellen
Das vorherige Längs- und Plandrehen des Werkstücks sorgt für optimale Bedingungen für den anschließenden Rändelprozess. Das Rändelwerkzeug wird zu Beginn auf die Mitte der Arbeitsspindel eingestellt.
Sobald das Rändelwerkzeug richtig eingestellt ist, wird großzügig ein Bohr- und Schneidöl auf das Rändelwerkzeug und den zu rändelnden Bereich gesprüht.
Stellen Sie Drehzahl und Vorschub an der Maschine ein. In unserem Beispiel entspricht der Vorschub ca. der Hälfte der Teilung (0,5 mm/U). Fahren Sie langsam mit dem Rändelwerkzeug an das Werkstück. Schalten Sie die Maschine ein und stellen Sie zu. Achten Sie darauf, dass die Zustellung etwas geringer als die Teilung ist. In unserem Beispiel beträgt die Zustellung somit 0,9 mm. Um die Rändelung zu überprüfen, stellen Sie die Maschine wieder aus. Wenn Sie mit der Rändelung zufrieden sind, schalten Sie die Maschine ein und aktivieren Sie den Vorschub nach drei bis zehn Umdrehungen.
Rändelwerkzeug mit einem Rad
Rändelwerkzeuge mit einem Rad finden häufig Verwendung, um zum Beispiel achsparallele Riefen herzustellen. Wenn das Rad jedoch genau zu 90° zum Werkstück eingestellt ist, ist der radiale Druck, der auf die Achse einwirkt, am größten. Dadurch wird die Drehmaschine mehr beansprucht als bei der Verwendung von zwei Rändelrädern. Deshalb sollte bei der axialen und radialen Bearbeitung das Rändelrad um 1° bis 2° schräg gestellt werden. Hierbei sind folgende Hinweise zu beachten:
- Das Rändelrad sollte in die gleiche Richtung wie die Vorschubbewegung schräg gestellt werden. Das bedeutet, dass die linke Spitze des Rändelrads das Werkstück prägt. Dies ist sehr wichtig, da nur diese Kombination mit dem Vorschub in Z-Richtung (nach links) eine Reduzierung des Drucks und damit eine Entlastung der Maschine hervorruft.
- Die Spitze des Rändelrades prägt somit pro Umdrehung einen geringeren Anteil des Werkstücks, was zur Reduzierung der radialen Kraft auf die Achse führt.
- Durch diese Einstellung erfolgt die Rändelung bereits zu Beginn auf die komplette Tiefe des Rändelrades.
Tipps & Tricks
- Spannen Sie das Werkstück so weit ein, dass nur die zu bearbeitende Fläche aus dem Backenfutter schaut.
- Verwenden Sie eine mitlaufende Körnerspitze zur Unterstützung bei langen Werkstücken.
- Durch den Einsatz einer Rändelzange (Bild 2) wirkt weniger Druck auf die Achse der Arbeitsspindel, da die beiden Rändelräder von oben und unten auf das Werkstück greifen und der Druck somit "aufgehoben" wird.
- Beachten Sie, dass durch das Rändeln der Durchmesser des Werkstücks um ca. 0,3 bis 0,5 mm größer wird, da das Material durch das Rändelwerkzeug aus den Rillen in die Spitzen gedrückt wird.
- Rändeln ist nicht einfach und setzt viel Übung und Erfahrung voraus. Üben Sie so viel wie möglich, um die richtigen Einstellungen für die Parameter zu finden.
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