Backenfutter erklärt: Funktion, Typen und Anwendungen in der Zerspanung

Was ist ein Backenfutter?

Ein Backenfutter ist ein Werkstückspannmittel, das die Werkstücke – seien es Werkzeuge oder Werkstücke – spannt und die Drehung der gespannten Objekte gemeinsam mit der rotierenden Spindel während des Zerspanungsprozesses ermöglicht. Es gibt verschiedene Werkstückspannmittel für die Zerspanung in der Industrie, jeder Typ ist auf unterschiedliche Werkzeuge oder Werkstücke spezialisiert, die er spannt, je nach Anforderungen der Zerspanung.

Backenfutter können sowohl in Drehbänken eingesetzt werden, die manuell oder in Kombination mit CNC (Computerized Numerical Control) bedienbar sind, als auch in konventionellen Fräsmaschinen. In diesen beiden Maschinentypen unterscheiden sich die Objekte, die die Backenfutter spannen, da die Betriebsmethoden zwischen Drehbänken und Fräsmaschinen unterschiedlich sind. Drehbänke werden mit rotierenden Werkstücken und stationären Werkzeugen betrieben. Im Gegensatz dazu wird die Fräsmaschine mit bewegten Werkzeugen und stationären Werkstücken betrieben.

Backenfutter dienen dazu, Werkstücke und Werkzeuge rotieren zu lassen. Mit anderen Worten: Beim Drehen halten Backenfutter die Werkstücke, während bei Fräsbearbeitungen die Werkzeuge von den Backenfuttern gehalten werden.

Maschinenschraubstöcke vs. Backenfutter

Um diese Spannmittel grob zu unterscheiden, können die zwei gängigen Kategorien Maschinenschraubstöcke und Futtern sein. Beide werden verwendet, um Werkstücke oder Werkzeuge während hoher Drücke oder Geschwindigkeiten der Zerspanung zu sichern. Sie unterscheiden sich jedoch in Konstruktion und Anzahl der verfügbaren Backen.

Unabhängig vom Schraubstocktyp gibt es zwei Backen am Gerät. Eine ist die vordere Backe, die dem Bediener näher ist, die andere die hintere Backe in entgegengesetzter Position. Diese zwei Backen sind parallel zueinander ausgerichtet und werden in konventionellen Bohren, Fräsen oder Schleifen eingesetzt. Diese Schraubstöcke arbeiten meist axial auf horizontalen, vertikalen oder geneigten Flächen und dienen hauptsächlich dazu, Werkstücke zu halten und stationär zu halten, damit Werkzeuge sie bearbeiten können.

Im Gegensatz dazu sind Futtern relativ vielseitiger als Schraubstöcke, da die Backen, die Futtern haben, von einer bis zu sechs Backen reichen können, und jede für unterschiedliche Formen oder Gestalten von Werkstücken oder Werkzeugen eingesetzt wird. Da es mehrere Backen gibt – mehr als zwei –, können sie auch Backenfutter genannt werden. Jede dieser Backen ist auf einer runden Spindelplatte montiert, und das gesamte Gerät funktioniert durch Eigenrotation mit der Spindeldrehung der Maschine. Diese beiden Faktoren unterscheiden Schraubstöcke und Backenfutter.

Wie viele Backen hat ein Backenfutter?

Ein Backenfutter besteht aus einem Hauptkörper aus Grauguss oder Halbstahl mit einem oder mehreren Treibstiften an den Kanten des Körpers, einer Abdeckung, einer Spindelplatte und einer oder mehreren Backen. Die Treibstifte an den Kanten des Hauptkörpers dienen zum Festziehen oder Lösen der Backen mit einem zusätzlichen Schlüssel, der mit dem Backenfutter geliefert wird. Die Abdeckung sitzt hinter dem Hauptkörper, während die Spindelplatte vorne ist, und die Backen werden direkt auf der Spindelplatte befestigt und festgezogen oder gelöst.

Bei den Backen des Backenfutters können mindestens eine und bis zu sechs Backen vorhanden sein, jede für unterschiedliche Formen oder Gestalten von Werkstücken – Details siehe unten:

Einbackenfutter

Das Einbackenfutter ist auch als Spannzangenfutter bekannt und dient zum Spannen dünnerer Werkstücke in runden, quadratischen oder sechskantigen Formen. Die Werkstücke, die das Einbackenfutter hält, sind meist empfindlicher als die, die von Mehrbackenfuttern gehalten werden.

Zweibackenfutter

Das Zweibackenfutter wird meist zum Spannen rechteckiger Werkstücke an den Seitenflächen verwendet.

Dreibackenfutter

Das Dreibackenfutter ist der häufigste und vielseitigste Typ von Backenfuttern und dient zum Halten runder oder sechskantiger Werkstücke. Dreibackenfutter gibt es in verschiedenen Größen von 1/8 bis 16 Zoll Durchmesser und halten Werkstücke mit einer Genauigkeit von ca. 0,010 Zoll (0,25 mm).

Vierbackenfutter

Das Vierbackenfutter ist der zweithäufigste Typ nach dem Dreibackenfutter. Es sichert quadratische, sechskantige und unregelmäßig geformte Werkstücke und erfordert die Ausrichtung mit einer Messuhr.

Sechsbackenfutter

Das Sechsbackenfutter dient zum Halten dünnwandiger Werkstücke. Da dünnwandige Werkstücke empfindlicher sind – sie können sich während der Zerspanung leicht verformen oder verziehen –, benötigen sie Sechsbackenfutter, um die Spannkräfte durch die Backen gleichmäßig zu verteilen.

Welche Typen von Backenfuttern gibt es?

Nach den Spannkräften der Backenfutter lassen sie sich in manuelle Backenfutter und Kraftbackenfutter unterscheiden. Erstere erfordern manuelle Kraft zum Festziehen oder Lösen der Backen, letztere nutzen pneumatischen oder hydraulischen Druck, um die Werkstücke automatisch zu spannen.

Zusätzlich zur Variation der Spannkräfte können Backenfutter auch nach Spannmethoden unterschieden werden: Universalbackenfutter, unabhängige Backenfutter und Kombinationsbackenfutter.

Universalbackenfutter

Im Gegensatz zu den Backen an Schraubstöcken, die parallel auf einer horizontalen Fläche angeordnet sind, spannen Backenfutter die Werkstücke auf einer runden Platte mit mehreren radial um das Werkstück angeordneten Backen sicher. Die Ausrichtung der Backen bestimmt, wie die Werkstücke ihre Aufgaben erfüllen. Einige Backenfutter, meist die Dreibackenfutter, sind Universalbackenfutter, auch als selbstzentrierende Futtern bekannt. Selbstzentrierende Futtern können die Backen automatisch ausrichten, und jede Backe wird gleichzeitig festgezogen oder gelöst.

Unabhängige Backenfutter

Unabhängige Backenfutter, wie der Name sagt, sind Futtern, bei denen jede Backe unabhängig bewegt werden kann, was diese Futtern für unregelmäßig geformte Werkstücke anwendbar macht, wie bei Vierbackenfuttern. Da unabhängige Backenfutter nicht die Fähigkeit haben, die Backen wie Universalbackenfutter zu zentrieren, werden Messuhren für die Ausrichtung der Backen auf dem richtigen Weg vor der Zerspanung benötigt. Daher dauert die Einrichtzeit bei unabhängigen Backenfuttern länger als bei Universalbackenfuttern.

Kombinationsbackenfutter

Kombinationsbackenfutter sind die Kombination aus Universalbackenfutter und unabhängigen Backenfuttern. Mit anderen Worten: Dieser Typ erlaubt entweder Selbstzentrierung oder unabhängige Einstellung jeder Backe vor der Zerspanung. Diese Eigenschaft macht Kombinationsbackenfutter vielseitiger in der Anwendung, da sie Flexibilität für den Bediener bieten, die Backen einzustellen oder das Futtern auf Selbstzentrierung zu belassen, je nach Anforderungen des Werkstücks oder Vorliebe des Bedieners.