Laufgenauigkeit
Englisch: runout
Abweichung der Rotationsachse eines rotierenden Objekts (besonders eines Fräsers oder Werkstücks) von dessen Mittellinie, angegeben als spezifischer Abweichungsbetrag.
Rundlauf: wenn ein rotierendes Teil aus seiner Mittellinie ausschlägt
Rundlauf ist die radiale oder axiale Versetzung eines rotierenden Bauteils während des Drehens, gemessen von seiner theoretischen Mittellinie. Wenn ein Fräswerkzeug, eine Drehmaschinen-Spannzange, eine Spindel oder ein Werkstück nicht um ihre Konstruktionsachse rotiert, entsteht durch das resultierende Ausschlagen Rundlauf. Selbst winzige Abweichungen, manchmal im Bereich von Tausendstel oder Zehntausendstel Zoll gemessen, verursachen konzentrische Fehler, Maßungenauigkeiten, Werkzeugbruch und schlechte Oberflächenqualität. Rundlauf ist kein Mangel am Bauteil selbst, sondern ein Zustand, der aus der Montage, Abstützung und Ausrichtung des Bauteils in der Maschine entsteht.
Rundlauf tritt in zwei Hauptformen auf: radial und axial. Radialer Rundlauf beschreibt die seitliche Auslenkung des Bauteils senkrecht zu seiner Rotationsachse, erkennbar an dem Kreis, den die Komponente beim Drehen nachzeichnet. Axialer Rundlauf (auch Spielfreiheit oder Stirnflächenrunlauf genannt) misst die Bewegung entlang der Rotationsachse. Eine Messuhr oder ein Rundlaufprüfer, gegen das rotierende Bauteil gehalten, zeigt die Gesamtbewegung an. Die Werte werden typischerweise als Total Indicated Runout (TIR) in beide Richtungen angegeben; ein Fräser mit 0,002 Zoll Radialrundlauf erzeugt statt einer scharfen Schnittkante eine breite, unscharfe Spur.
Ursachen und Auswirkungen
Rundlauf entsteht aus mehreren Gründen: eine verbogene Welle, verschlissene oder falsch ausgerichtete Lager, unzureichende Spindelwucht, eine lose oder nicht konzentrisch sitzende Spannzange oder Spannfutter, ein exzentrisch eingespanntes Werkstück oder Verschmutzung in den Lagerflächen. Bei Hochgeschwindigkeitsspindeln wird selbst mikroskopische Unwucht durch Fliehkräfte verstärkt. Rundlauf verschlechtert direkt die Bauteiltoleranz, besonders bei präzisions-Bohren, Reiben und Schleifen, wo die Toleranzen eng sind. Bei einer CNC-Fräsmaschine mit einem kleinen Stirnfräser kann 0,001 Zoll Spindelrundlauf fast das gesamte zulässige Toleranzbudget aufbrauchen.
Um Rundlauf zu kontrollieren, ist Aufmerksamkeit in jedem Stadium erforderlich. Spindellager müssen sauber und richtig vorgespannt sein; ein verschlissenes oder verschmutztes Lager ermöglicht es dem Rotor, in den Lagern zu verschieben. Spannzangen und Spannfutter müssen sicher und konzentrisch greifen; ein Werkzeug, das teilweise aus einer Spannzange herausgezogen ist, oder eine Spannzange mit inneren Beschädigungen erzeugt erheblichen Rundlauf. Werkstücke müssen senkrecht gespannt und vollständig gegen die Anlagefläche gesetzt werden. Wellen und Dorne sollten gerade sein und vor der Verwendung bei kritischen Arbeiten mit einem Präzisions-Rundlaufprüfer oder einer Messuhr überprüft werden.
Der Begriff selbst leitet sich von der Aktion ab: das Bauteil läuft aus von seiner wahren Achse. In der Werkzeug- und Formenbau sowie in der Präzisionsfertigung ist die Kontrolle des Rundlaufs unumgänglich. Ein Werkzeugwechsel, ein Spindel-Aufwärm-Zyklus oder ein Lagertausch beeinflussen den Rundlauf; Maschinenbediener und Einrichter messen ihn regelmäßig als Teil der Jobvorbereitung. Spezifikationen verlangen oft TIR unter 0,0005 Zoll auf Präzisionsspindeln; lockere, ältere Maschinen können je nach Bearbeitung 0,002 bis 0,005 Zoll tolerieren.