Schneidwerkzeuge 101: Typen, Werkstoffe und Anwendungen

In diesem Artikel erfahren Sie was ein Schneidwerkzeug ist, dessen Werkstoffe, Einteilung und Typen – alles mit Abbildungen erklärt. Am Ende steht ein PDF-Download bereit.

Was ist ein Schneidwerkzeug?

Keilförmige, scharfkantige Werkzeuge zur Spanabhebung bei der Zerspanung, um Werkstücke auf gewünschte Form, Maß und Genauigkeit zu bringen. Fest mit der Werkzeugmaschine verbunden. Der Werkstoff muss härter als das Werkstück sein und Hitze/Kräfte standhalten. Spezifische Geometrie mit Freiwinkeln nötig, damit nur die Schneide das Werkstück berührt. Breite, Anzahl, Form der Spannuten/Zähne sowie Schneidenwinkel sind entscheidend. Alle Parameter plus Schnittgeschwindigkeit/Vorschub müssen für lange Standzeit optimiert sein. Ein- und Mehrachschneider kommen zum Einsatz.

Einteilung nach Anzahl der Hauptschneiden

Gängigste Klassifikation: Anzahl der gleichzeitig schneidenden Hauptschneiden.

#1 Einzelschneider (Single Point)

Eine Hauptschneide, spanabhebend in einer Bewegung. Einsatz: Drehen, Hobeln, Stoßen. Werkstoffe: Hochkohlenstoffstahl, HSS, Keramik, Diamant. Da eine Schneide die ganze Arbeit leistet, geringer Spanabtrag, hohes Bruchrisiko. Bei Bruch: komplettes Werkzeug ersetzen. Beispiel: Einlippenreibahle.

Vorteile

1. Einfach/schnell herzustellen, günstig.

Nachteile

1. Konstanter Werkstückkontakt → hoher Verschleiß, kurze Standzeit.
2. Schneller Temperaturanstieg → beschleunigter Verschleiß, Werkstückerwärmung.

#2 Zweischneider (Double Point)

Zwei Schneiden schneiden simultan. Einzelschneider: eine Schneide; Mehrschneider: >2 Schneiden. Jede Schneide entsteht durch Schnitt von Rau- und Freifläche → zwei Rau- und zwei Freiflächen. Einziges Beispiel: Spiralbohrer (typisch zwei Spannuten). Modifizierte Bohrer können mehr Schneiden haben → Mehrschneider.

Vorteile

1. Dämpft Erschütterungen/Vibrationen.
2. Ermöglicht festes Schneidelement.
3. Zwei Schneiden arbeiten gleichzeitig (vs. Einzelschneider).

Nachteile

1. Schneiden können sich verändern.
2. Präzisionsprobleme möglich.

#3 Mehrschneider (Multi Point)

Mehr als zwei simultan schneidende Schneiden pro Schnitt. Anzahl: 3 bis mehrere hundert. Jede Schneide braucht Rau-/Freifläche. Klassiker: Fräser (außer Einlippenfräser). Kleinfräser: 3 Schneiden; Schwerlastfräser: bis 40.

Vorteile

1. Geringe Spandicke pro Zahn.
2. Höhere Schnittgeschwindigkeit, Vorschub, Schnitttiefe möglich.
3. Hohe Spanabtragsrate, hohe Produktivität.

Nachteile

1. Komplexe Konstruktion/Fertigung.
2. Teurer.
3. Inhärent unterbrochener Schnitt.

Einteilung nach Werkzeugbewegung

#1 Translatorische Bewegung

Alle Teilchen bewegen sich parallel. Beispiel: Drehmaschinen.

#2 Hin- und Herbewegung (Reciprocating)

Lineare Vor-/Rückwärts- oder Auf-/Abwärtswiederholung. Beispiel: Hobelmaschinen.

#3 Drehbewegung (Rotary)

Rotation um feste Achse. Beispiel: Fräs- und Bohrmaschinen.

Einteilung nach gängigen Werkzeugnamen

#1 Bohrer

Erzeugt zylindrische Bohrungen oder treibt Befestigungen. Mit Spannzange/Bohrfutter. Akkubetriebene Modelle verdrängen Handbohrer. An Bohrer-, Fräs-, Drehmaschinen. Einsatz: Holz-/Metallbearbeitung, Bau, Maschinenbau, Versorgungsprojekte.

#2 Fräser

Fräsen auf Fräsmaschinen/Bearbeitungszentren (gelegentlich andere Maschinen). Spanabhebung durch Werkzeugbewegung (Kugelfräser) oder Werkzeugform (Wälzfräser).

#3 Einlippenfräser (Fly Cutter)

Drehwerkzeug zum Planschlichten mit einem/mehreren Einzelschneidern. Einzelschneider in Spezialhalter (Drehmeißel-ähnlich). Für große ebene Flächen auf Fräsmaschinen. Keine zusätzlichen Aufspannvorrichtungen nötig.

#4 Stoßmeißel (Shaper Tool)

Einzelschneider mit Freiwinkeln, Schneidenwinkeln wie Drehmeißel. Stabiler/schwerer für Stoßbelastung am Schnittbeginn. Seitenfreiwinkel: Gusseisen 2°, Stahl 4°. Meist HSS; Hartmetallbestückung für harte Werkstoffe. Auf Stoßmaschine für präzise Form/Maß.

#5 Hobelmeißel (Planer Tool)

Nur Einzelschneider auf Hobelmaschine. Form/Winkel wie Dreh-/Stoßmeißel, aber schwerer, größerer Querschnitt. Grober Vorschub für tiefe Schnitte bei langem Hub. Typen: Massiv, Geschmiedet, Bestückt (Hartmetall, Stellit, HSS).

#6 Bohrstange (Boring Bar)

Metall-/Holzbearbeitung. Bohren seit Jahrhunderten im Holzbau. Erzeugt zylindrische Tauchschnitte. In der Metallbearbeitung: Loch muss nicht kreisrund sein. Für perfekten Kreis: Werkzeug auf Z-Achse vorschieben/ziehen, gleichzeitig X/Y-Bewegung.

#7 Reibahle

Vergrößert/veredelt vorgebohrte/ausgedrehte/gegossene Löcher für präzise Maßgüte und Oberfläche. Mehrzahnig, geringer Spanabtrag. Schneiden gerade, leicht gedreht oder spiralgenutet, auf präzisen Durchmesser geschliffen. Kategorisierung nach Nutzung, Design, Form. Auf Bohrmaschine für Reiboperationen.

#8 Ziehbohrer (Broach)

Reihe distinkter Schneidezähne entlang der Länge. Vorschub durch Stufung zwischen aufeinanderfolgenden Zähnen. Meist HSS. Schnittgeschwindigkeit = lineare Werkzeugbewegung. Schneidenkontur bestimmt Werkstückform. Auf Ziehbohrmaschine.

#9 Wälzfräser (Hob)

Schneidet Verzahnungen. Helikale Schneiden, zylindrisch. Nuten über gesamte Länge für Spanabfuhr. Spezialwälzfräser für Kettenräder, Passfedernuten. Auf Wälzfräsmaschine.

#10 Schleifscheibe

Schleifmittel für Schleifen/Zerspanen. Schleifkörner geben Schneidfähigkeit, ermöglichen Maßhaltigkeit/Oberflächengüte. In Schleifmaschinen. Verbrauchsmaterial – Standzeit: Stunden bis Jahre. Stumpfe Körner lösen sich durch erhöhten Schleifwiderstand.

Einteilung nach Werkzeugform

#1 Vollwerkzeug (Solid)

Typisch als Drehmeißel auf Drehmaschine.

#2 Bestücktes Werkzeug (Tipped)

Verschiedene Werkstoffe für Träger und Schneide. Verbindung: Spannen, Löten etc. Beispiel: Hartmetallbestückung.

#3 Spitzwerkzeug (Pointed)

Feine, scharfe Spitze, Schneiden laufen in einer Linie zusammen. Beispiel: Diamant auf Halter, Hartmetall.

#4 Korngröße (Grain Size)

Klassifikation nach Korngröße/-menge. Feines Korn → mehr Spanabtrag; grobes Korn → mehr Abtrag. Beispiel: Schleifscheiben.

#5 Meißel (Tool Bit)

Nicht rotierend. Auf Stoß-/Hobelmaschine für Formgebung. Ein Hauptschneide. Beispiele: Guss-Nichteisen-Kobalt, Drehmeißel in Maschinenhaltern.

Einteilung nach Schneidwerkstoffen

#1 Hochkohlenstoffstahl

Hoher Kohlenstoffgehalt → gute Leistung bei hoher Härte. Aber: Härteabfall bei Temperaturerhöhung. Einsatztemperatur bis 400 °C.

#2 Schnellarbeitsstahl (HSS)

Höhere Schnittgeschwindigkeiten. Legiert mit Co, W, Cr. Einsatz 550–650 °C (zäh, hart, temperaturbeständig). Typisch: Sägeblätter, Bohrer.

#3 Keramik

Härteste Zerspanwerkstoffe, hohe Temperatureignung. Einsatz 1160–1210 °C. Dreh-/Fräsmaschinen.

#4 Hartmetall (Cemented Carbide)

Ti, W u. a. Metalle → extreme Härte/Festigkeit. Hohe Verschleißfestigkeit, Temperaturbeständigkeit. Einsatz 900–1000 °C.

#5 Diamant

Aktuell härtestes Material. Exzellente Spannungs-/Verschleiß-/Temperaturbeständigkeit. Für zähe, harte, feste Werkstoffe.

#6 Schleifmittel (Abrasives)

Spanabhebung durch Schleifen/Erosion (nicht Sägezähne). Hart, grob, tragen alles ab. Beispiel: Schleifscheibe.

Abschluss

Das war unser Überblick zu „Schneidwerkzeug-Typen“. Fehlt etwas? Fragen? Teilen Sie den Artikel. Kostenlose PDFs per Newsletter? Jetzt abonnieren.