Trägerplatte (Shim) – Funktion, Aufbau und Einsatz in der Zerspanung

Einleitung

Die Trägerplatte, häufig auch als Shim bezeichnet, ist ein wichtiges Bauteil vieler Werkzeughalter für Wendeschneidplatten. Sie befindet sich zwischen der Wendeschneidplatte und dem Grundkörper des Werkzeughalters und dient als verschleißfeste Auflagefläche.

Obwohl sie auf den ersten Blick unscheinbar wirkt, trägt die Trägerplatte maßgeblich zur Präzision, Standzeit und Wirtschaftlichkeit eines Werkzeugs bei. Sie schützt den Werkzeughalter vor Beschädigungen und sorgt dafür, dass die Wendeschneidplatte auch nach häufigem Wechsel sicher und wiederholgenau positioniert wird.

Aufbau

Eine Trägerplatte ist eine dünne, gehärtete Stahlplatte, die exakt an die Geometrie des jeweiligen Werkzeughalters angepasst ist.

Je nach Werkzeugtyp verfügt sie über:

• eine plane oder profilierte Auflagefläche
• Passflächen zur exakten Positionierung
• Bohrungen oder Aussparungen für Spannschrauben
• Auflageflächen für Spannpratzen oder Klemmkeile

Die Form der Trägerplatte richtet sich nach der verwendeten Wendeschneidplatte und dem jeweiligen Haltersystem.

Aufgaben der Trägerplatte

Schutz des Werkzeughalters

Während der Bearbeitung wirken hohe Schnittkräfte auf die Wendeschneidplatte. Ohne Trägerplatte würden diese Kräfte direkt auf den Werkzeughalter übertragen.

Durch die gehärtete Trägerplatte wird verhindert, dass:

• Druckstellen entstehen
• Auflageflächen verschleißen
• der Werkzeughalter beschädigt wird

Da eine Trägerplatte deutlich günstiger als ein kompletter Werkzeughalter ist, lässt sie sich bei Verschleiß wirtschaftlich austauschen.

Präzise Positionierung

Die Trägerplatte sorgt dafür, dass die Wendeschneidplatte stets in derselben Position sitzt.

Dadurch werden erreicht:

• hohe Wiederholgenauigkeit
• konstante Schneidenhöhe
• gleichbleibende Bearbeitungsqualität

Dies ist besonders bei Serienfertigung und CNC-Bearbeitung von großer Bedeutung.

Aufnahme der Schnittkräfte

Während des Drehens oder Fräsens entstehen hohe radiale, axiale und tangentiale Kräfte.

Die Trägerplatte verteilt diese Belastungen gleichmäßig auf den Werkzeughalter und verhindert punktuelle Überlastungen.

Werkstoffe

Trägerplatten werden in der Regel aus hochfesten Werkzeugstählen gefertigt.

Häufig kommen zum Einsatz:

• gehärteter Werkzeugstahl
• verschleißfeste Spezialstähle
• nitrierte oder beschichtete Ausführungen

Die Härte liegt meist deutlich über der des eigentlichen Werkzeughalters.

Einsatzgebiete

Trägerplatten finden sich unter anderem in:

• Drehmeißeln
• Bohrstangen
• Planfräsern
• Eckfräsern
• Scheibenfräsern
• Sonderwerkzeugen

Besonders bei Werkzeugen mit häufigem Schneidplattenwechsel gehören sie zur Standardausstattung.

Vorteile

Der Einsatz einer Trägerplatte bietet zahlreiche Vorteile:

• schützt den Werkzeughalter vor Verschleiß
• erhöht die Lebensdauer des Werkzeugs
• verbessert die Wiederholgenauigkeit
• ermöglicht kostengünstigen Austausch bei Beschädigung
• reduziert Wartungs- und Reparaturkosten
• sorgt für eine gleichmäßige Kraftübertragung

Wann sollte eine Trägerplatte ersetzt werden?

Eine Trägerplatte sollte ausgetauscht werden, wenn:

• Druckstellen sichtbar sind
• Risse oder Ausbrüche auftreten
• die Auflagefläche beschädigt ist
• die Wendeschneidplatte nicht mehr plan aufliegt
• sich die Schneidenhöhe nach dem Wechsel verändert

Eine beschädigte Trägerplatte kann zu Maßabweichungen, schlechter Oberflächenqualität oder vorzeitigem Werkzeugverschleiß führen.

Wartung

Für eine lange Lebensdauer sollten beim Wechsel der Wendeschneidplatte einige Punkte beachtet werden:

• Auflageflächen reinigen
• Späne vollständig entfernen
• Schrauben auf Beschädigungen prüfen
• Trägerplatte auf Verschleiß kontrollieren
• Anzugsdrehmomente des Herstellers einhalten

Bereits kleinste Späne zwischen Trägerplatte und Wendeschneidplatte können die Position der Schneide verändern und die Bearbeitungsgenauigkeit beeinträchtigen.

Unterschied zwischen Trägerplatte und Wendeschneidplatte

Praxisbeispiel

Beim Drehen von Vergütungsstahl wird eine Wendeschneidplatte regelmäßig gewechselt. Nach mehreren hundert Werkzeugwechseln weist die Trägerplatte deutliche Druckstellen auf.

Anstatt den kompletten Werkzeughalter zu ersetzen, wird lediglich die Trägerplatte ausgetauscht. Dadurch ist die ursprüngliche Auflagegeometrie wiederhergestellt und die Schneidplatte sitzt erneut präzise in ihrer vorgesehenen Position.

Fazit

Die Trägerplatte ist ein unscheinbares, aber entscheidendes Bauteil moderner Werkzeughalter. Sie schützt den Halter vor Verschleiß, gewährleistet eine präzise Positionierung der Wendeschneidplatte und trägt wesentlich zur Prozesssicherheit bei. Eine regelmäßige Kontrolle und der rechtzeitige Austausch der Trägerplatte verlängern die Lebensdauer des Werkzeugs und sichern eine gleichbleibend hohe Bearbeitungsqualität.