Stechdrehen (Ein-, Ab- und Formstechen) gilt als besonders anspruchsvoll, weil die Schneide zwischen zwei Werkstückflanken arbeitet und der Span die Zerspanzone nahezu nur nach oben entgegen der Vorschubrichtung verlassen kann. Dadurch steigen die Anforderungen an Werkzeuggeometrie, Spanformung, Kühlung und Prozessstabilität; schon kleine Abweichungen führen zu Spanwicklern, Verschleiß, schlechter Oberfläche oder Werkzeugbruch. Horn entwickelt dafür seit über 50 Jahren Lösungen und gilt als Spezialist.
Zentrale Stellgröße ist die Schneidengeometrie: Sie muss kurze, kontrollierbare Späne erzeugen und den Span verjüngen, damit er sicher aus der Nut abgeführt wird – besonders bei zähen, rostfreien Werkstoffen. Trochoidales Stechdrehen erweitert klassische Prozesse, senkt durch überlagerte Bahnbewegung die Werkzeugbelastung, verbessert den Spanabtransport und eignet sich vor allem für tiefe Einstiche und schwer zerspanbare Materialien.
Moderne Beschichtungen erhöhen Wirtschaftlichkeit und Prozesssicherheit (weniger Reibung, Verschleiß und Aufbauschneiden, höhere Schnittwerte), wirken aber nur im abgestimmten Zusammenspiel mit Geometrie, Substrat, Maschine, Spannung, Kühlung und Parametern. Die Kühlung ist entscheidend: Hoher Druck und vor allem eine gezielte, interne Zuführung direkt an Frei- und Spanfläche senken Temperatur und verbessern die Spanabfuhr; auch die Kühlschmierstoff-Zusammensetzung kann die Standzeit deutlich beeinflussen.
Beim Abstechen kann die Bearbeitung über die Y-Achse Vorteile bringen: Durch günstigere Krafteinleitung verkürzt sich der Hebelarm, die Belastung sinkt (teils ~30%), der Prozess läuft ruhiger und Standzeiten können deutlich steigen – vorausgesetzt, Maschine und Steuerung unterstützen diese Strategie. Formstechen komplexer Konturen erfordert entsprechend angepasste Prozessstrategien.
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Alternativ erlauben Formstechwerkzeuge die Herstellung der kompletten Kontur in nur einem Bearbeitungsschritt. Dabei erzeugt eine speziell ausgelegte Formschneide die gesamte Geometrie auf einmal. Der Vorteil liegt in der hohen Wiederholgenauigkeit und den kurzen Bearbeitungszeiten. Allerdings erzeugt die große gleichzeitig eingreifende Schneidenlänge hohe Zerspanungskräfte. Diese Kräfte können Schwingungen, Oberflächenmarkierungen oder Maßabweichungen verursachen.
Das Schälformstechen erweitert das klassische Formstechen um eine deutlich prozessstabilere Strategie. Hierbei sitzt die Schneidplatte typischerweise unter einem Winkel von etwa 45° im Plattensitz. Das Werkzeug fährt nicht radial in das Werkstück ein, sondern wird tangential am Werkstück vorbeigeführt. In diesem Prozess entstehen die einzelnen Formelemente nacheinander. Im Gegensatz zum radialen Formeinstich greift somit nicht die gesamte Schneidenbreite gleichzeitig in das Material ein.
Messungen mit Kraftmesssystemen zeigen klare Unterschiede zwischen beiden Verfahren. Beim klassischen Formstechen können Schnittkräfte von nahezu 6.000N auftreten. Beim Schälformstechen liegen die Kräfte deutlich niedriger. Die geringeren Belastungen sorgen für ruhigere Prozesse, geringere Maschinenbeanspruchung und niedrigere Geräuschpegel. Darüber hinaus verbessert sich die Oberflächengüte des Drehteils.
Fazit
Horn gilt als Spezialist für wirtschaftliches und prozesssicheres Stechdrehen. Entscheidend für stabile Prozesse sind abgestimmte Schneidengeometrien, moderne Beschichtungen, gezielte Kühlung und eine hohe Maschinenstabilität. Optimierte Spanformung und Innenkühlung verbessern Spanabfuhr, Oberflächenqualität und Standzeiten deutlich. Verfahren wie trochoidales Stechdrehen oder Y-Achsen-Abstechen reduzieren Kräfte, erhöhen die Prozessruhe und steigern die Wirtschaftlichkeit.
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