Wie Sie das richtige Profi-Drehwerkzeug auswählen

Drehmeißel, auch Drehstähle genannt, sind Werkzeuge für die Bearbeitung von Werkstücken an Drehmaschinen. Anders als beim Fräsen dreht sich dabei das Fertigungsteil und nicht das Drehwerkzeug. Dieses wird fest in die Maschine eingespannt und am rotierenden Werkstück entlanggeführt. Indem Material Span für Span abtragen wird, lassen sich Arbeitsstücke aus Metall, Kunststoff und Holz schneiden, formen und bohren. Man spricht dabei deswegen auch vom „Spanen“.

Grundsätzlich unterscheidet man zwischen drei Ausführungen von Drehwerkzeugen:

• Drehmeißeln aus Schnellarbeitsstahl (Hochleistungsschnellschnittstahl, HSS)
• Drehmeißel mit Hartmetallschneide
• Wendeschneidplatten

Wendeschneidplatten haben sich bei Industrieanwendungen durchgesetzt, da sie sich im Hinblick auf Verschleiß, Widerstandsfähigkeit und Flexibilität am besten auf die individuellen Bedürfnisse und vielfältigen Anwendungen ausrichten lassen.

Drehmeißel bestehen aus drei Bestandteilen:

1. Einem Schaft, der in die Drehmaschine eingespannt wird.
2. Der Schneide für die Bearbeitung der Werkstücke.
3. Dem Grundkörper, welcher beide verbindet.

Das Schneidwerkzeug wird beim Drehen an einer rotierenden Welle entlanggefahren und hebt so Späne einer definierten Stärke vom Werkstück ab. Je nachdem, wie die Schneidflächen gestaltet sind und in welchem Winkel sie ansetzen, kann dieses auf verschiedenste Art und Weise bearbeitet werden. Je nach Art und Form des Drehwerkzeugs lassen sich so Nuten stechen, Innen- und Außengewinde drehen sowie runde, schräge und plane Formen gestalten oder Materialien glätten.

Drehmeißel sind in verschiedenen Grundvarianten erhältlich, von denen jede einen anderen Zweck erfüllt. Alle sind DIN genormt, wobei für jede Art seine eigene DIN-Norm existiert. Außendrehmeißel dienen der Bearbeitung der äußeren Form von Werkstücken. Innendrehmeißel verwendet man für das Innere zum Beispiel bei Bohrungen.

Beim Drehen unterscheidet man zwischen verschiedenen Verfahren, für die jeweils andere Arten von Drehwerkzeugen zum Einsatz kommen.

1. Längsdrehen oder Runddrehen: Hier bewegt sich der Drehmeißel parallel zur Werkzeugachse, so lassen sich zylindrische Formen erzeugen.
2. Quer-Plandrehen kurz Plandrehen: Hier entstehen ebene Formen. Die Werkzeugbewegung erfolgt quer zur Drehachse.
3. Schraubdrehen: Damit lassen sich Gewinde herstellen.
4. Wälzdrehen: Hier wird mit dem Drehwerkzeug eine Wälzbewegung durchgeführt, die Verzahnungen an den Materialflächen erzeugen.
5. Profildrehen: Hier werden gleiche Werkstücke mittels eines Negativs des Werkstücks erzeugt.
6. Formdrehen: Es dient dazu, beliebig geformte Werkstücke aus Kugeln, Kegeln, Zylindern und Gewinden zu produzieren.

• gerader Drehmeißel, Längsdrehen (ISO 1, DIN 4951 / DIN 4971)
• gebogener Drehmeißel, Längs- und Plandrehen (ISO 2, DIN 4952 / DIN 4972)
• Eckdrehmeißel, Längsdrehen, Plandrehen (ISO 3, DIN 4965 / DIN 4978)
• abgesetzter Stirndrehmeißel, Plandrehen Stirnseite (ISO 5, DIN 4965 / DIN 4977)
• abgesetzter Seitendrehmeißel, Längsdrehen (ISO 6, DIN 4960 / DIN 4980)
• breiter Drehmeißel, Längsüberdrehen bei leichter Schrägstellung (ISO 4, DIN 4956 / DIN 4976)
• spitzer Drehmeißel, Formdrehen und Schlichten (ISO 10, DIN 4955 / DIN 4975)
• Stechdrehmeißel, Einstechen schmaler Nuten (ISO 7, DIN 4961 / DIN 4981)
• Innendrehmeißel, Drehen von Innengewinden (ISO 8, DIN 4953 DIN 4973)
• Innen-Eckdrehmeißel, Innen-Längs-Runddrehen, Innen-Querdrehen (ISO 9, DIN 4954 / DIN 4974)

Drehmeißel aus Schnellarbeitsstahl

Bei dieser Ausführung besteht meist das gesamte Drehwerkzeug aus Hochleistungsschnellschnittstahl (HSS), wobei Grundkörper, Schaft und Schneide aus einem Werkstück gefertigt sind. Bei günstigeren Varianten ist nur die Schneide aus HSS gefertigt und der Rest es Werkzeugs besteht aus herkömmlichem Stahl. HSS-Drehstähle kommen meist im privaten Bereich zum Einsatz, um relativ weiche Materialien wie Aluminium, Kunststoff, Holz oder Messing zu bearbeiten.

Sie ähneln den HSS-Drehmeißeln in Form und Verwendungszweck, doch die Schneide besteht aus reinem Hartmetall. Diese ist auf Grundkörper und Schaft, die aus einem günstigeren Material bestehen, aufgelötet. Hartmetallschneiden sind zwar fester und verschleißärmer, aber leider auch spröder als ihre HSS-Pendants. So kann es schnell passieren, dass eine Schneide durch Unachtsamkeit oder beim Einspannen mit dem falschen Winkel bricht.

Diese Drehwerkzeuge sind in der Industrie weit verbreitet. Grundkörper und Schaft sind aus einem Stück gefertigt und spezielle Schneidplatten werden mit Klemmhaltern am Grundkörper eingeklemmt oder verschraubt. Ist eine Seite der Schneide verschlissen, kann sie ausgespannt und andersherum eingesetzt werden, daher auch die Bezeichnung als Wendeschneidplatten. Der große Vorteil dieses Werkzeugs: Durch den regelmäßigen Seitenwechsel bleiben die Kanten scharf und die Schneiden müssen nicht nachgeschliffen werden. Auch Wendeschneidplatten gibt es in verschiedensten Formen und Materialien wie Hartmetall, Schneidkeramik, Diamant, Cermet und Bornitrid. Da sie einheitlich genormt sind, kann jede Wendeschneidplatte auf jeden Drehmeißel aufgesetzt werden. Oft sind die Drehwerkzeuge im Set mit Wendeschneidplatten erhältlich.

Wendeschneidplatten gibt es in verschiedensten Ausführungen. Sie sind nach DIN ISO 1832 genormt und mit einem Kürzel aus 10 Ziffern gekennzeichnet. Was die Codierung im Bezeichnungssystem für Wendeschneidplatten bedeutet, schlüsseln wir hier für Sie auf:

1 Schneidplattenform: Ob rund, quadratisch, dreieckig oder als Hexagramm – die Form der Wendeschneidplatte ist entscheidend für ihre Verwendung. Aus ihr bestimmt sich der Eckenwinkel zwischen Haupt- und Nebenschneide.

2 Freiwinkel: Der Winkel zwischen Schneidebene und Freifläche kann von 0 bis 30 Grad reichen. Neutrale Platten mit einem Freiwinkel von 0 kennzeichnet man mit „N“. 3 Toleranzklasse: Beschreibt, für welchen Kreisdurchmesser (d) und welche Dicke des Werkstücks (s) sich das Werkzeug eignet.

4 Befestigungstyp: Platten können geklemmt oder gebohrt werden. Je nachdem, wo und wie die Bohrungen angebracht sind, erfolgt die Kennzeichnung.

5 Schneidenlänge: Sie reicht von 3,97 bis 32 mm. Bei runden Schneidplatten entspricht die Angabe dem Durchmesser.

6 Schneidplattendicke: Sie reicht von 1,59 bis 9,52 mm und bestimmt über die Widerstandsfähigkeit der Schneidplatte.

7 Eckenradius: Er liegt zwischen 0 und 3,2 mm und bestimmt über die Spitzenverrundung der Schneidplatte.

8 Schneidkantenausführung: Jede Werkstückform benötigt eine spezifische Schneidekante. Es gibt sie scharfkantig, mit Rundung, gefast oder gerundet.

9 Schneid- und Schnittrichtung: Rechte Drehmeißel arbeiten von rechts nach links. Linke entsprechend entgegengesetzt. Neutrale Drehstähle lassen sich in beiden Richtungen verwenden.

10 Schneidstoff: Schneiden aus Hartmetall, Schneidkeramik, Cermet, Bornitrid oder Diamant eignen sich jeweils für die Bearbeitung unterschiedlicher Materialien.

• Hartmetall ist härter und verschleißfester als HSS, aber vergleichsweise weicher und zäher als andere Schneidstoffe. Dank hoher Druckfestigkeit, geringem Verschleiß und Temperaturbeständigkeit von bis zu 1.000 °C sind Hartmetallschneiden universell einsetzbar. Sie können auch mit härteren Schneidstoffen beschichtet werden.
• Schneidkeramik zeichnet sich durch große Härte aus und hält hohen Temperaturen von bis zu 1.200 °C stand. Daher eignet es sich besonders für die Hochgeschwindigkeits- und Trockenbearbeitung ohne Kühlschmiermittel von Werkstoffen und ermöglicht hohe Schnittgeschwindigkeiten. Jedoch ist Keramik relativ spröde und empfindlich gegenüber Temperaturschwankungen.
• Bornitrid ist fast so hart wie Diamant und weist auch bei hohen Temperaturen eine große Härte und Verschleißfestigkeit auf. Es ist chemisch beständig und wird oft bei Werkstoffen mit harten Partikeleinschlüssen verwendet.
• Diamant ist der härteste Scheidstoff und man verwendet ihn vor allem für die Bearbeitung von Nichteisenmetallen oder Spiegeln. Mit einer hohen Genauigkeit von bis zu Rz 0,02 mm sind Diamantschneiden die erste Wahl für hochpräzise Arbeiten.

Verschlissene Schneiden von HSS-Drehmeißeln können mit einem herkömmlichen Schleifblock recht einfach nachgeschliffen werden. Zum Schleifen der schnittbeständigeren Hartmetallschneiden sind Schleifscheiben aus Diamantkorn und Kunstharzbindung wie Siliziumcarbid nötig. Ideal ist eine Körnung von 60. Hohe Umdrehungszahlen helfen beim Anschleifen der harten Klinge.

Geschliffen wird immer gegen die Schneide und mit geringem Anpressdruck, sodass der Drehstahl nicht flattert. Am besten Schleifen Sie Drehstähle nass, dabei sollte der Kühlschmierstoff das Drehwerkzeug ständig gut umspülen.

Geschliffen werden der Eckenwinkel und der Eckenradius der Schneidecke. Die Lage von Haupt- und Nebenscheide zueinander bildet den Eckenwinkel, der zwischen 35 und 90 Grad beträgt. Je spitzer dieser ausfällt, desto bruchanfälliger ist der Drehmeißel. Die Schneidenecke ist abgerundet und ist für Eckenradien von 0,4 bis 2,4 mm genormt. Je kleiner der Eckenradius, desto tiefer ist die Rautiefe am Werkstück.

Fliegende Späne und Funken, messerscharfes Werkzeug und eine maschinenbetriebene Rotationsbewegung: Um sicheres Arbeiten an der Drehbank zu gewährleisten, ist Persönliche Schutzausrüstung unerlässlich. Und auch das richtige Werkzeug erhöht die Sicherheit. So bieten bestimme Werkzeughalter zusätzlichen Schutz: Sie sichern Drehwerkzeuge beim Drehen, Bohren und Schneiden.

Achten Sie auch auf betriebliche Vorschriften zur Maschinensicherheit: Drehmaschinen sollten mit einem Not-Aus-Schalter, Drehfutterschutz, Späneschutz, Spindelschutz und einer Wiederanlaufsperre ausgestattet sein müssen. Dies kann durch Sicherheitsschalter gewährleistet werden.