Anschnitt

Anschnitt

Der Anschnitt ist der vordere, meist kegelig oder schräg ausgeführte Bereich eines Zerspanungswerkzeugs, in dem die Schneiden schrittweise bis zu ihrem vollständigen Arbeitsdurchmesser ansteigen. Er erleichtert das Eindringen des Werkzeugs in das Werkstück und verteilt die Zerspanungsarbeit auf mehrere Schneiden.

Besonders wichtig ist der Anschnitt bei Gewindebohrern, Gewindeformern und Reibahlen. Seine Länge und Geometrie beeinflussen Schnittkräfte, Drehmoment, Spanbildung, Werkzeugführung, Gewindetiefe und Werkzeugstandzeit.

Funktion des Anschnitts

Der Anschnitt übernimmt je nach Werkzeug mehrere Aufgaben:

• erleichtert das Ansetzen des Werkzeugs
• zentriert und führt das Werkzeug
• verteilt die Zerspanungsarbeit
• reduziert die Belastung einzelner Schneiden
• beeinflusst die Richtung des Spantransports
• bestimmt den erforderlichen Gewindeauslauf
• verbessert die Maß- und Prozesssicherheit

Bei einem Gewindebohrer leisten hauptsächlich die Zähne im Anschnitt die eigentliche Zerspanungsarbeit. Die nachfolgenden, vollständig ausgeformten Gewindezähne dienen überwiegend der Führung und Kalibrierung des erzeugten Gewindes.

Anschnitt beim Gewindebohrer

Am Gewindebohrer befindet sich der Anschnitt an der Werkzeugspitze. In diesem Bereich besitzen die ersten Gewindezähne noch nicht den vollständigen Außendurchmesser.

Von Zahn zu Zahn nimmt die Höhe der Schneidzähne zu, bis das vollständige Gewindeprofil erreicht ist. Dadurch wird das Material nicht von einem einzelnen Zahn auf das Endmaß geschnitten, sondern schrittweise von mehreren Anschnittzähnen abgetragen.

Die Länge des Anschnitts wird in der Anzahl der Gewindegänge angegeben, über die sich dieser ansteigende Schneidenbereich erstreckt.

Langer und kurzer Anschnitt

Die Anschnittlänge beeinflusst die Belastung des Werkzeugs und die erreichbare Gewindetiefe.

Langer Anschnitt

Bei einem langen Anschnitt verteilt sich die Zerspanungsarbeit auf viele Zähne.

Vorteile:

• geringere Belastung des einzelnen Zahns
• ruhiger Anschnitt
• gute Werkzeugführung
• häufig höhere Werkzeugstandzeit
• geeignet für Durchgangsbohrungen

Nachteile:

• größerer erforderlicher Gewindeauslauf
• größere Bearbeitungstiefe notwendig
• vollständiges Gewinde beginnt weiter von der Bohrungsspitze entfernt
• nicht für Gewinde bis nahe an den Grund eines Sacklochs geeignet
• mehrere gleichzeitig schneidende Zähne können das erforderliche Drehmoment erhöhen

Kurzer Anschnitt

Bei einem kurzen Anschnitt wird die Zerspanungsarbeit auf wenige Zähne verteilt.

Vorteile:

• vollständiges Gewinde reicht näher an den Bohrungsgrund
• kurzer Gewindeauslauf möglich
• besonders für Sacklöcher geeignet
• geringere zusätzliche Bohrtiefe erforderlich

Nachteile:

• höhere Belastung der einzelnen Anschnittzähne
• erhöhte Gefahr von Schneidkantenausbrüchen
• häufig geringere Werkzeugstandzeit
• höhere Anforderungen an Führung und Prozessstabilität

Grundsätzlich sollte der Anschnitt nur so kurz gewählt werden, wie es die benötigte Gewindetiefe erfordert.

Genormte Anschnittformen

Die Anschnittformen von Gewindebohrern werden nach DIN 2197 mit den Buchstaben A bis F bezeichnet.

Form	Anschnittlänge	Typische Anwendung
A	6–8 Gänge	kurze Durchgangslöcher
B	etwa 3,5–5,5 Gänge	Durchgangslöcher, häufig mit Schälanschnitt
C	2–3 Gänge	Sacklöcher und bestimmte Durchgangslöcher
D	etwa 3,5–5 Gänge	Sacklöcher mit langem Auslauf und kurze Durchgangslöcher
E	1,5–2 Gänge	Sacklöcher mit sehr kurzem Gewindeauslauf
F	etwa 1–1,5 Gänge	Sonderfälle mit extrem kurzem Gewindeauslauf

Die genauen Einsatzmöglichkeiten hängen zusätzlich von Nutform, Drallwinkel, Werkstoff und Spanbildung ab.

Anschnittform A

Form A besitzt einen langen Anschnitt von ungefähr sechs bis acht Gängen. Sie wird überwiegend bei kurzen Durchgangslöchern eingesetzt.

Eigenschaften:

• gerade Spannuten
• sehr gute Verteilung der Schneidarbeit
• geringe Belastung der einzelnen Anschnittzähne
• großer erforderlicher Gewindeauslauf
• ungeeignet für Gewinde nahe am Grund eines Sacklochs

Anschnittform B

Form B besitzt einen mittellangen Anschnitt und ist häufig als Schälanschnitt ausgeführt. Dieser wird auch Spiral Point genannt.

Der Schälanschnitt formt und führt die Späne in Schneidrichtung vor das Werkzeug. Dadurch gelangen sie durch das Kernloch aus dem Werkstück.

Eigenschaften:

• ungefähr 3,5 bis 5,5 Anschnittgänge
• meist gerade Spannuten
• Spantransport in Vorschubrichtung
• besonders für Durchgangslöcher geeignet
• gut für mittel- und langspanende Werkstoffe

Für Sacklöcher ist diese Ausführung normalerweise ungeeignet, da die Späne zum Bohrungsgrund geschoben werden.

Anschnittform C

Form C besitzt einen kurzen Anschnitt von ungefähr zwei bis drei Gängen. Sie wird häufig bei Sacklöchern eingesetzt.

Eigenschaften:

• kurze Anschnittlänge
• gerade oder gedrallte Spannuten möglich
• geeignet für Sacklöcher
• auch für bestimmte Durchgangslöcher verwendbar
• vollständiges Gewinde reicht vergleichsweise nah an den Bohrungsgrund
• höhere Zahnbeanspruchung als bei langen Anschnitten

Bei spiralgenuteten Sacklochgewindebohrern werden die Späne entgegen der Vorschubrichtung aus der Bohrung herausgeführt.

Anschnittform D

Form D besitzt ungefähr 3,5 bis 5 Anschnittgänge. Sie kann bei kurzen Durchgangslöchern und Sacklöchern mit ausreichend langem Gewindeauslauf eingesetzt werden.

Die Form bietet einen Kompromiss zwischen verteilter Schneidenbelastung und erreichbarer Gewindetiefe.

Anschnittform E

Form E besitzt einen sehr kurzen Anschnitt von ungefähr 1,5 bis 2 Gängen.

Sie wird verwendet, wenn ein vollständiges Gewinde möglichst nah an den Grund eines Sacklochs reichen muss.

Durch die geringe Zahl wirksamer Anschnittzähne entsteht eine hohe Belastung der einzelnen Schneiden. Form E sollte deshalb nur eingesetzt werden, wenn die Bauteilgeometrie einen längeren Anschnitt nicht zulässt.

Anschnittform F

Form F ist eine Sonderausführung mit einem extrem kurzen Anschnitt von ungefähr einem bis 1,5 Gängen.

Sie ermöglicht ein Gewinde mit sehr kurzem Auslauf, beansprucht die wenigen arbeitenden Schneidzähne jedoch besonders stark. Dadurch können Werkzeugstandzeit und Prozesssicherheit deutlich sinken.

Form F sollte nur für spezielle Anwendungen gewählt werden, bei denen keine konstruktive Alternative besteht.

Anschnitt und Nutform

Anschnitt und Spannuten müssen gemeinsam betrachtet werden. Die Anschnittform bestimmt, wie die Schneiden in den Werkstoff eintreten. Die Nutform beeinflusst dagegen Aufnahme und Transportrichtung der Späne.

Typische Kombinationen sind:

• gerade Nuten für kurzspanende Werkstoffe
• gerade Nuten mit Schälanschnitt für Durchgangslöcher
• Rechtsdrall für Sacklöcher und Spantransport zum Werkzeugschaft
• Linksdrall oder Schälanschnitt für Spantransport in Vorschubrichtung

Eine ungeeignete Kombination kann zu Spanstau, schlechtem Gewinde, erhöhtem Drehmoment oder Werkzeugbruch führen.

Berechnung der erforderlichen Bohrtiefe

Bei einem Sackloch muss das Kernloch tiefer sein als die geforderte nutzbare Gewindetiefe. Zusätzlich berücksichtigt werden müssen:

• Länge des Anschnitts
• Form der Bohrerspitze
• Sicherheitsabstand zum Bohrungsgrund
• Platz für entstehende Späne

Die erforderliche Bearbeitungstiefe lässt sich vereinfacht berechnen:

Bearbeitungstiefe = Gewindetiefe + Anschnittlänge + Spitzenlänge + Sicherheitsabstand

Die Anschnittlänge ergibt sich näherungsweise aus:

Anschnittlänge = Anzahl der Anschnittgänge × Gewindesteigung

Beispiel

Ein Gewinde M10 × 1,5 soll eine nutzbare Gewindetiefe von 20 mm erhalten. Der Gewindebohrer besitzt einen Anschnitt von drei Gängen.

Anschnittlänge = 3 × 1,5 mm

Anschnittlänge = 4,5 mm

Der Gewindebohrer muss mindestens 4,5 mm über die benötigte vollständige Gewindelänge hinaus einfahren. Die Bohrerspitze und ein zusätzlicher Sicherheitsraum müssen ebenfalls berücksichtigt werden.

Anschnitt beim Gewindeformen

Auch Gewindeformer besitzen einen Anschnitt. Beim Gewindeformen wird der Werkstoff jedoch nicht zerspant, sondern durch Druck plastisch verformt.

Der Anschnitt verteilt die Umformarbeit auf mehrere Formkanten. Ein langer Anschnitt reduziert die Belastung der einzelnen Kanten, benötigt aber einen größeren Gewindeauslauf.

Bei Sacklöchern muss zusätzlich berücksichtigt werden, dass der Werkstoff während des Formvorgangs verdrängt wird und ausreichend Freiraum am Bohrungsgrund vorhanden sein muss.

Anschnittformen für Gewindeformer können nach anderen Vorgaben als die Anschnittformen spanender Gewindebohrer ausgeführt sein. Deshalb müssen die Herstellerangaben des jeweiligen Werkzeugs beachtet werden.

Anschnitt bei Reibahlen

Bei einer Reibahle übernimmt der Anschnitt den größten Teil der eigentlichen Zerspanungsarbeit. Die nachfolgende zylindrische Schneidenpartie dient überwiegend der Führung und Kalibrierung der Bohrung.

Ein langer Anschnitt ermöglicht:

• ruhigen Werkzeugeintritt
• gleichmäßige Lastverteilung
• gute Führung
• hohe Maßhaltigkeit

Für Sacklöcher werden häufig Reibahlen mit kurzem Anschnitt benötigt, damit die bearbeitete Bohrung möglichst weit bis an den Grund reicht.

Der Anschnitt einer Reibahle muss gleichmäßig geschliffen sein. Unterschiede zwischen den Schneiden können zu Rundlauffehlern, Rattern und einer zu großen Bohrung führen.

Anschnitt bei anderen Werkzeugen

Ein Anschnitt kann auch bei weiteren Werkzeugen vorhanden sein, beispielsweise:

• Räumwerkzeugen
• Senkern
• Zentrierwerkzeugen
• mehrschneidigen Bohrwerkzeugen
• Kegelschneidwerkzeugen
• Verzahnungswerkzeugen

Seine grundsätzliche Aufgabe bleibt ähnlich: Das Werkzeug soll kontrolliert in den Werkstoff eintreten und die Bearbeitungslast schrittweise übernehmen.

Anschnitt als Bearbeitungsbeginn

In der Fertigungspraxis kann der Begriff Anschnitt außerdem den Beginn einer Bearbeitung oder die Stelle bezeichnen, an der ein Werkzeug in das Material eintritt.

Beim Fräsen können damit beispielsweise folgende Bereiche gemeint sein:

• Einfahrbewegung
• tangentialer Anschnitt
• bogenförmiges Anfahren
• Eintauchstelle
• Beginn einer Konturbearbeitung

Diese Bedeutung muss vom konstruktiven Anschnitt eines Gewindebohrers oder einer Reibahle unterschieden werden.

Einfluss auf die Werkzeugstandzeit

Die Anschnittzähne sind besonders stark belastet, weil sie den größten Teil der Zerspanungsarbeit übernehmen.

Die Standzeit wird beeinflusst durch:

• Anschnittlänge
• Anzahl der arbeitenden Zähne
• Schneidstoff
• Beschichtung
• Werkstückwerkstoff
• Schnittgeschwindigkeit
• Kühlschmierstoff
• Werkzeugführung
• Rundlauf
• Spanabfuhr

Ein längerer Anschnitt verteilt den Materialabtrag auf mehr Zähne und kann dadurch die Standzeit erhöhen. Ein sehr kurzer Anschnitt belastet wenige Zähne stark und kann zu vorzeitigem Verschleiß oder Ausbrüchen führen.

Typische Fehler und Probleme

Ein ungeeigneter oder beschädigter Anschnitt kann folgende Probleme verursachen:

• Werkzeug greift schlecht
• Gewindebohrer verläuft
• Gewinde wird zu groß
• schlechte Gewindeoberfläche
• erhöhtes Drehmoment
• Spanstau
• Schneidkantenausbrüche
• unvollständiges Gewinde
• Werkzeugbruch
• zu geringer Abstand zum Bohrungsgrund

Häufige Ursachen sind:

• falsche Anschnittform
• Sacklochwerkzeug im Durchgangsloch oder umgekehrt
• Kernloch nicht tief genug
• falsche Spanabfuhr
• beschädigte erste Gewindezähne
• unzureichende Schmierung
• nicht fluchtende Werkzeugführung
• ungeeignete Schnittgeschwindigkeit

Auswahl des richtigen Anschnitts

Bei der Auswahl müssen insbesondere folgende Punkte berücksichtigt werden:

• Durchgangsloch oder Sackloch
• erforderliche nutzbare Gewindetiefe
• verfügbarer Gewindeauslauf
• Werkstoff
• Spanform
• Nutgeometrie
• Maschinenstabilität
• Kühlschmierstoffversorgung
• gewünschte Werkzeugstandzeit

Für Durchgangslöcher ist meistens ein längerer Anschnitt mit Spantransport in Vorschubrichtung vorteilhaft. Für Sacklöcher wird ein kürzerer Anschnitt mit Spanabfuhr aus der Bohrung benötigt.

Unterschied zwischen Anschnitt und Fase

Eine Fase ist eine abgeschrägte Kante an einem Werkstück oder Werkzeug. Sie dient beispielsweise dem Entgraten, Montieren oder Vermeiden scharfer Kanten.

Der Anschnitt ist dagegen ein funktionaler Schneidenbereich. Seine Geometrie ist so ausgelegt, dass das Werkzeug kontrolliert in den Werkstoff eintritt und die Zerspanungs- oder Umformarbeit übernimmt.

Ein Anschnitt kann äußerlich einer Fase ähneln, erfüllt aber eine andere technische Aufgabe.

Kurz erklärt

Der Anschnitt ist der vordere Bereich eines Werkzeugs, in dem die Schneiden schrittweise bis zum vollständigen Arbeitsmaß ansteigen. Bei einem Gewindebohrer übernehmen die Anschnittzähne den größten Teil der Schneidarbeit.

Ein langer Anschnitt verteilt die Belastung auf viele Zähne und eignet sich besonders für Durchgangslöcher. Ein kurzer Anschnitt ermöglicht ein vollständiges Gewinde nahe am Grund eines Sacklochs, belastet die einzelnen Schneiden jedoch stärker.