Ratterspur
Englisch: chattermark
Eine Unebenheit auf einem Werkstück, verursacht durch Vibrationen.
Ratterspur: Vibrationsspuren, die deine Oberfläche verderben
Eine Ratterspur ist eine Reihe von eng beieinander liegenden Rillen oder Erhebungen auf der Werkstückoberfläche beim Zerspanen, verursacht durch periodische Vibrationen zwischen Werkzeug und Werkstück. Im Unterschied zu einer glatten Vorschubrille erscheinen Ratterspuren als regelmäßiges Wellenmuster, normalerweise mit Abständen von 0,5 bis 5 Millimetern, je nach Vibrationsfrequenz. Sie sind optische Mängel, die auf Instabilität in der Zerspananlage hindeuten und erfordern üblicherweise Nachbearbeitung oder Verschrottung des betroffenen Bereichs.
Ratterspuren entstehen, wenn das Werkzeug in jedem Vibrationszyklus kurzzeitig den Kontakt zum Werkstück verliert. Während das Werkzeug springt oder vibriert, trägt es Material unterbrochen ab, anstatt es kontinuierlich zu bearbeiten. Dies erzeugt die charakteristische geriffelte oder muschelförmige Oberfläche. Häufigkeit und Tiefe der Spuren hängen von der Eigenresonanz der Werkzeugmaschine, der Drehzahl, dem Vorschub und der Steifheit der Anlage ab. Hochgeschwindigkeitsvorgänge und schlanke Werkstücke oder lange Werkzeugüberhanglängen sind besonders anfällig.
Ursachen und Vermeidung
Häufige Ursachen sind verschlissene Spindellager, unzureichende Spannkraft beim Werkstückspannen, Werkzeugrattern durch ungeeignete Werkzeuggeometrie und falsche Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe für das Material. Ältere Maschinen oder solche mit schlechter Fundamentverankerung rattern leichter. Die Vermeidung erfordert eine Überprüfung des Maschinenzustands, Erhöhung der Spannkraft, soweit möglich, Verkürzung des Werkzeugüberhangs, Reduzierung der Schnittkräfte durch langsameren Vorschub oder höhere Drehzahlen und Einsatz von Spanbrecher oder Werkzeugbeschichtungen, die Vibrationen dämpfen.
Ratterspuren unterscheiden sich von anderen Oberflächenmängeln: Vorschubriefen sind gleichmäßig und zu erwarten; Werkzeugmarken von einem stumpfen Werkzeug zeigen zerrissenes statt geschnittenes Material; Rattern erzeugt ein periodisches Wellenmuster. Auf kritischen Flächen wie Lagerzapfen oder Dichtungssitzen können Ratterspuren unakzeptabel sein, da sie Spannungskonzentrationen schaffen und Verschmutzungen beherbergen können. Einige Feinbearbeitungsvorgänge wie Schleifen oder Läppen können flache Ratterspuren entfernen, aber tiefe erfordern Nachbearbeitung aus einem größeren Rohblock.