Eilgang

Effizientes Drehen und Fräsen mit dem Eilgang

Der Eilgang ist eine Werkzeuggeschwindigkeit, die für Leerfahrten ohne Bauteilkontakt vorgesehen ist. Sie dient dazu, das Werkzeug an die gewünschte Position zu bringen. Der Eilgang muss stets exakt berechnet sein, sonst drohen schwere Maschinenschäden.

Zerspanungsprozesse auf modernen Dreh- und Fräsmaschinen

Der Prozess der zerspanenden Ausformung eines Dreh- oder Frästeils geschieht in den folgenden beiden Hauptphasen:

• Schruppen
• Schlichten
• Nachbearbeiten

Das Schruppen bzw. Räumen bezeichnet den schnellen Abtrag von möglichst viel Material. Toleranzen und das Einhalten der exakten Geometrie spielen beim Schruppen noch keine Rolle. Für das Schruppen sind auch nur wenige Werkzeuge erforderlich. Meist genügt ein Standard-Fräser oder Meißel, um die gewünschte Rohgeometrie aus dem Werkstück auszuformen.

Nach dem Schruppen folgt das Schlichten. Bei diesem Zerspanungsgang wird das vorgeschruppte Werkstück auf seine gewünschte Geometrie unter Einhaltung der geforderten Toleranzen gebracht. Dazu sind wesentlich mehr Werkzeuge erforderlich.

Schließlich folgt die Nachbearbeitung. Dabei werden Gewinde in vorbereitete Bohrungen geschnitten, Fasen ausgebildet oder Grate entfernt. Dies geschieht heute ebenfalls weitestgehend automatisiert und im gleichen Arbeitsgang.

Zeitfaktor Werkzeugwechsel

CNC-Automaten arbeiten nur dann profitabel, wenn sie einen ausreichenden Ausstoß an Werkstücken leisten können. Das macht die Bearbeitungszeit pro Werkstück zu einem kritischen Faktor. Diese Zeit lässt sich durch den Eilgang wesentlich verkürzen. Sobald ein Arbeitsgang beendet ist und ein Werkzeugwechsel ansteht, fährt die Spindel vollständig aus dem Werkstück heraus. Anschließend fährt sie im Eilgang - also mit bis zu 100 m/min - zum Werkzeugwechsler. Dort wartet schon das gewünschte Werkzeug zur Aufnahme. Anschließend fährt das neue Werkstück wieder im Eilgang zum nächsten Bearbeitungspunkt. Der früher langwierige Prozess des Werkzeugwechsels ist durch den Eilgang auf wenige Sekunden reduziert.

Grenzen des Eilgangs

Theoretisch sind heute bei Werkzeugmaschinen Eilgänge mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1400 m/min möglich. Diese hohen Geschwindigkeiten müssen aber stets ebenso wirkungsvoll wieder abgebremst werden. Das setzt die Maschine in Schwingungen, unter denen die Toleranzen leiden können.

Die größte Gefahr des Eilgangs ist aber der Werkstückkontakt. Fährt das Werkstück in voller Geschwindigkeit in den massiven Stahlblock ein, ist ein so genannter "Crash" unvermeidlich. Die Schäden entstehen dabei nicht nur am Werkstück und am Werkzeug. Auch die gesamte Maschine wird durch einen Crash in Mitleidenschaft gezogen. Das macht die exakte Berechnung des Eilgangs zu einer unverzichtbaren Angelegenheit.