Die Fertigung von Waffenläufen zählt zu den anspruchsvollsten Aufgaben im Bereich der Langteilbearbeitung. Extrem ungünstige Längen-Durchmesser-Verhältnisse, enge Rundlauftoleranzen, schwer zerspanbare Werkstoffe und die besondere Innengeometrie mit Zügen und Feldern stellen jeden Prozessschritt vor eigene Herausforderungen. Dieser Beitrag beschreibt die komplette Prozesskette vom gesägten Rohteil bis zum einbaufertigen Lauf. Anhand des Vergleichs zwischen einem gehämmerten und einem mit ECM bearbeiteten Rohr soll aufgezeigt werden, welche maschinellen und prozesstechnischen Voraussetzungen für ein belastbares Serienergebnis erforderlich sind. Weitere alternative Verfahren zum Einbringen von Zügen wie das Knopfziehen oder das Cut-Rifling werden in diesem Beispiel nicht berücksichtigt.
Spanntechnik
Die spanende Bearbeitung dünnwandiger Werkstücke stellt in der Fertigungstechnik eine komplexe Aufgabenstellung dar. Insbesondere gehärtete Ringe und Zahnräder weisen nach dem Wärmebehandlungsprozess erhebliche Formabweichungen auf. Diese Bauteile zeigen typischerweise elliptische, kartoffelförmige oder dreieckige Konturen anstelle der geforderten Kreisform. Bei der anschließenden Bearbeitung auf einer Drehmaschine führen dann konventionelle Spannsysteme häufig nicht zu den geforderten Rundheitstoleranzen.
Das zentrale Problem liegt einerseits in der Formabweichung des Spanndurchmessers andererseits in der Wechselwirkung zwischen Spanntechnik und Schneidkräften. Klassische Membranspannfutter, Spannzangenfutter oder Zentrier- und Planspannfutter können zwar eine mechanische Fixierung gewährleisten, jedoch entstehen bei unrunden Werkstücken zwangsläufig Deformationen sowie freie Bogensegmente zwischen den Spannpunkten. An diesen Stellen drückt der Drehstahl das dünnwandige Bauteil nach außen, was nach dem Rückfedern zu zusätzlichen Formabweichungen führt. Selbst mit optimierter Spanntechnik sind bei konventionellen Verfahren Rundheitswerte von 20 bis 30 µm häufig das erreichbare Limit.