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Hartdrehen

7. Februar 2011

Das Hartdrehen ist ein Drehvorgang, bei dem bereits gehärtete Werkstücke durch Drehen vollendet werden. Mit Hilfe von Standardwerkzeugen werden hierbei sehr maßgenaue Innen- und Außenkonturen mit hoher Oberflächengüte hergestellt. Damit ist das Hartdrehen vor allem für die Einzel- und Kleinserienfertigung, zunehmend jedoch auch für die Massenfertigung ein interessantes Verfahren.

Das Hartdrehen kann einen Schleifvorgang ersetzen, was erhebliche finanzielle Vorteile mit sich bringt, da sowohl die Maschinen- als auch die Werkzeugkosten beim Drehen geringer sind als beim Schleifen. Außerdem ist die Aufbereitung und Entsorgung der Kühlschmiermittel weniger teuer und kann bei der Trockenbearbeitung sogar ganz entfallen.

Doch nicht nur hinsichtlich der Kosten, auch zeitlich lassen sich durch das Hartdrehen im Vergleich zum Schleifen Einsparungen erzielen, da sich in ein und derselben Einspannung mehrere Bearbeitungen durchführen lassen. In einigen Fällen benötigen Hartdrehbearbeitungen bis zu 80% weniger Zeit als vergleichbare Schleifarbeiten. Da die Entsorgung von Schleifschlamm entfällt, gilt das Hartdrehen auch als deutlich umweltfreundlicheres Verfahren als das Schleifen.

Beim Hartdrehen wird Schneidkeramik oder polykristallines Bornitrid (BN) als Schneidstoff verwendet. Zum Zerspanen von Werkstoffen bis zu einer Härte von 64 HRC eignet sich Schneidkeramik sehr gut, während für Werkstoffe mit einer Härte von 70 HRC Bornitrid bevorzugt werden sollte. Bornitrid weist bei niedrigeren Werkstoffhärten (< 50 HRC) einen höheren Verschleiß auf.

Die Werkstoffhärte hat auch einen Einfluss auf die Schnittgeschwindigkeit, die um so geringer sein sollte, je größer die Werkstoffhärte ist. In der Regel werden beim Hartdrehen Geschwindigkeiten zwischen 100-300 m/min realisiert.

Beim Hartdrehen treten im Vergleich zum Drehen von ungehärtetem Stahl große Zerspankräfte auf, was stabile Maschinen und eine sichere Spannung von Werkzeug und Werkstück erfordert. Wegen der großen radialen Abdrängkräfte ist das Hartdrehen von längeren Werkstücken mit kleinem Durchmesser schwierig. Allerdings: Die glühenden Späne, die teilweise über 1000°C heiß werden, führen den größten Teil der Zerspanungswärme ab, so dass sich das Werkstück nur wenig erwärmt und das Härtegefüge fast unbeeinflusst bleibt.

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