Rattermarken

Unebenheiten sind flache Dellen, Kratzer oder wellenartige Markierungen auf der Werkstückoberfläche, die entstehen, wenn ein Werkzeug beim Feinbearbeiten in das Material eindringt, vibriert oder gegen das Material schlägt. Sie bedeuten einen Verlust an Maßgenauigkeit und Oberflächenfinish und reichen typischerweise von einigen Mikrometern Tiefe beim Schlichtschnitt bis zu sichtbar rauen Furchen beim Schruppen. Die Fehler treten am häufigsten beim Fräsen, Drehen und Schleifen auf, wenn die Werkzeugablenkung oder das Spindelrundlaufspiel die zulässigen Toleranzen überschreitet.

Die physikalische Ursache liegt meist bei einem von drei Mechanismen: Der Werkzeugdruck überschreitet die lokale Festigkeit des Materials und das Werkzeug verdrängt das Material, statt es sauber zu scheren; Das Spindellager oder das Werkzeugzugsystem hat Rundlaufspiel und verursacht eine wiederholte Schwingung des Werkzeugs über die Oberfläche; oder das Werkzeug selbst vibriert in seiner natürlichen Frequenz und hinterlässt eine Reihe von Markierungen. Aluminium, Magnesium und andere weiche Metalle sind besonders anfällig für Unebenheiten, da ihre Streckgrenze niedrig ist und sie durch Kaltverformung schnell aushärten, wodurch nachfolgende Schnitte noch härter und rauer werden.

Erkennung und Vermeidung

Unebenheiten zeigen sich als gleichmäßige Textur oder als parallele Linien senkrecht zur Vorschubrichtung. Sie müssen von Chattermarken unterschieden werden, die typischerweise eine größere Wellenlänge haben und über eine breitere Fläche des Werkstücks auftreten. Um Unebenheiten zu vermeiden, reduzieren Maschinisten die Schnittleistung durch geringere Schnitttiefe oder Vorschubgeschwindigkeit, erhöhen die Drehzahl zur Reduzierung der Werkzeugbelastung, verbessern die Werkzeuggeometrie (Eckenradius, Spanwinkel), verwenden schärfere Werkzeuge und verringern das Spindelrundlaufspiel durch regelmäßige Wartung der Lager oder Qualifizierung des Werkzeugzugsystems. Starre Spannvorrichtungen und minimale Werkzeugüberstände sind gleichermaßen wichtig.

Der Begriff spiegelt den Laut und die Bewegung wider: Das Werkzeug "stockert" oder stottert, wenn es abfasst und wieder freigegeben wird und erzeugt ein charakteristisches Chattern in der Maschine. In der Produktion führen Unebenheiten zu Nacharbeit oder Ausschuss, weil sie nicht durch Schleifen geglättet werden können, ohne Material zu entfernen, das möglicherweise für Passung oder Funktion benötigt wird. Die Oberflächenfinish-Kontrolle kennzeichnet Teile mit Unebenheiten typischerweise ab 3,2 Mikrozoll Ra oder schlechter, abhängig vom Toleranzstapel und der Anwendung.