Alles zum Thema ER-Spannzangen

Der ultimative Guide zu ER-Spannzangen: Alles, was du wissen musst!

ER-Spannzangen sind ein unverzichtbares Werkzeug in der Metallbearbeitung, CNC-Technik und Zerspanung. Doch was genau sind ER-Spannzangen, wie funktionieren sie, und welche Vorteile bieten sie? In diesem umfassenden Guide erfährst du alles Wichtige – von der richtigen Auswahl bis zur Pflege deiner Spannzangen.


1. Was sind ER-Spannzangen?. 1

2. Welche ER-Spannzangen gibt es?. 2

3. Wie funktioniert eine ER-Spannzange?. 3

4. Wofür werden ER-Spannzangen verwendet?. 3

5. Die richtige ER-Spannzange auswählen. 3

6. Montage von ER-Spannzangen. 4

7. Häufige Probleme & allgemeine Hinweise zur Verwendung. 4

 

1. Was sind ER-Spannzangen?

ER-Spannzangen sind hochpräzise Spannwerkzeuge, die zur Fixierung von Werkzeugen in Fräsmaschinen, Drehmaschinen und CNC-Werkzeugen verwendet werden. Sie bestehen aus einer konischen Metallhülse mit Schlitzen, die durch eine Spannmutter zusammengezogen wird und so das Werkzeug festhält. Entwickelt wurden sie in den 1970er Jahren vom Schweizer Unternehmen Rego-Fix, wobei das "ER" für "Entwickelt von Rego-Fix" steht.

 

Abbildung 1 Satz ER-Präzisionsspannzange
Quelle: https://kemmler-tools.de/

 

2. Welche ER-Spannzangen gibt es?

ER-Spannzangen sind in verschiedenen Größen erhältlich, die sich nach der Spannzangenserie richten. Die gängigsten Varianten sind:

Spannzangen Größe

Spanndurchmesser

Gewinde

ER 8

1 - 5mm

M10 x 0,75

ER 11

1 - 7mm

M13 x 0,75

ER 16

1 - 10mm

M22 x 1,5

ER 20

1 - 13mm

M25 x 1,5

ER 25

1 - 17mm

M32 x 1,5

ER 32

2 - 22mm

M40 x 1,5

ER 40

3 - 26mm

M50 x 1,5

ER 50

6 - 36mm

M64 x 2,0

 

 

 

 

 

 

Tabelle 1: Übersicht über die  gängigen Spannzangen Größen

Des Weiteren gibt es viele verschiedene Ausführungen. Neben den Standard ER-Spannzange gibt es:

·        ER-Spannmuttern mit Gleitlager – erzeugt eine höhere Spannkraft

·        ER-Spannmuttern für Dichtscheiben – für Werkzeuge mit Innenkühlung (alternative zu Spannzagen mit Dichtung)

·        ER-Spannmuttern in verschiedenen Ausführungen (mit Sechskant, glatt, etc.)

 

·        Spannzagen für die Mikrobearbeitung - für Schaftdurchmesser kleiner 1mm

·        Spannzagen mit hoher Rundlaufgenauigkeit 

·        Offene Spannzangen – für Werkzeuge ohne Innenkühlung

·        Abgedichtete Spannzangen (mit Gummi) – für Werkzeuge mit Innenkühlung (bis 120 bar)

·        Metallisch dichtende Spannzangen – für Anwendung über 120 bar Kühlmitteldruck

·        Gewindebohrspannzangen - haben einen Vierkant in der Spannzange als zusätzliche Drehmoment Sicherung

 

Es gibt viele weitere Spannzagen der verschiedensten Hersteller. Diese Auflistung dient zu groben Übersicht über die Auswahlmöglichkeiten. Details finden Sie auf den jeweiligen Hersteller Seiten.

 

3. Wie funktioniert eine ER-Spannzange?

Die ER-Spannzange wird in eine Spannzangenaufnahme eingesetzt und mit einer Spannmutter fixiert. Beim Anziehen der Mutter wird die Spannzange axial zusammengepresst, wodurch sie sich radial um das Werkzeug spannt. Das sorgt für eine hohe Rundlaufgenauigkeit und sicheren Halt. Spannzangen besitzen eine zylindrische Form mit mehreren Längsschlitzen. Diese Schlitze ermöglichen es der Spannzange sich beim Anziehen gleichmäßig zu verformen.


4. Wofür werden ER-Spannzangen verwendet?

ER-Spannzangen finden Anwendung in:

·        CNC-Fräsmaschinen

·        Drehmaschinen

·        Bohrmaschinen

·        Graviermaschinen

·        Holz- und Kunststoffbearbeitung

Sie dienen dafür, die benötigten Werkzeuge mit ihren verschiedenen Schaftdurchmessern sicher und präzise zu spannen.

 

5. Die richtige ER-Spannzange auswählen

Die Wahl der passenden Spannzange hängt von mehreren Faktoren ab:

  1. Werkzeugdurchmesser – Die Spannzange sollte zum Schaftdurchmesser passen. Eine ER-Spannzange kann üblicherweise Werkzeuge mit einem Durchmesser von bis zu 1 mm kleiner als die Nenngröße spannen. Hierbei ist auch der richtige Spanndurchmesser der jeweiligen Systeme zu beachten (ER16, ER32, etc.)

 

  1. Genauigkeitsanforderungen – Hochpräzise Arbeiten erfordern Spannzangen mit geringer Rundlauftoleranz. Je nach Anforderung reicht eine einfache Spannzange mit einer Rundlaufgenauigkeit von ≤ 15 µm. Viele Spannzangen erreichen aber auch schon im Standard eine Rundlaufgenauigkeit von ≤ 5 µm. Für eine besonders hoch genaue Bearbeitung oder besonders kleine Werkzeuge gibt es auch Spannzangen mit einem Rundlauf von ≤ 2 µm.
    Für die meisten Bearbeitungen sind Spannzangen mit einer Rundlaufgenauigkeit von ≤ 10 µm völlig ausreichend. In vielen Fällen weist das ganze System eine deutlich schlechtere Rundlaufgenauigkeit auf, weshalb die ER-Spannzange in diesen Fällen zu vernachlässigen ist.
    Im Hobby Bereich ist der Rundlauf fast komplett zu vernachlässigen. Aufgrund des geringen Preises ist trotzdem eine Spannzange mit ≤ 15 µm zu empfehlen.

 

  1. Kühlmitteldurchlass – Wird eine offene Spannzange für eine Außenkühlung des Werkzeuges oder eine abgedichtete Spannzange für ein Werkzeug mit Innenkühlung benötigt? Wenn der Druck des KSS sehr hoch ist, sollte eine metallisch abgedichtete Spannzange verwendet werden.

 

6. Montage von ER-Spannzangen

Warum ist der korrekte Wechsel der Spannzange wichtig?

Die Spannzange sorgt für den festen Halt des Werkzeugs in der Aufnahme. Eine fehlerhafte Montage kann zu Vibrationen, ungenauen Schnitten oder sogar zum Bruch des Werkzeugs führen. Deshalb ist es essenziell, die Spannzange richtig zu wechseln.

 

Schritt 1: Spannmutter vorbereiten

  • Entferne die Spannmutter aus dem Werkzeughalter.
  • Reinige die Spannmutter, die Spannzange sowie die Aufnahme
  • Setze die neue Spannzange leicht schräg in die Spannmutter ein, bis sie einrastet (siehe Abbildung 2).

Schritt 2: Werkzeug einsetzen

  • Stecke das Schneidwerkzeug in die Spannzange.
  • Achte darauf, dass es tief genug sitzt, um einen sicheren Halt zu gewährleisten

Schritt 3: Spannmutter mit Spannzange eindrehen

  • Schraube die Spannmutter samt Spannzange in das Spannfutter ein.
  • Ziehe sie zunächst handfest an.

Schritt 4: Mit Drehmomentschlüssel festziehen

 

 

Abbildung 2: Richtige Montage einer ER-Spannzanhe
Quelle: https://www.tapmatic.de/service/spannen-er-spannzangen/

 

7. Häufige Probleme & allgemeine Hinweise zur Verwendung

 

1. Häufige Probleme und ihre Lösungen

🔹 Werkzeug rutscht?

Spannzange und Spannmutter gründlich reinigen und korrekt anziehen.

 

🔹 Ungenauer Rundlauf?

Eine präzisere Spannzange oder eine neue Werkzeugaufnahme verwenden.

 

🔹 Spannzange gebrochen?

Niemals über den maximalen Spannbereich hinaus spannen.

 

2. Allgemeine Hinweise zur Verwendung

🔹 Sauberkeit ist entscheidend

Vor dem Einbau sollten Spannzange, Spannmutter und Spindelkegel absolut sauber sein. Öl, Schmutz oder Späne können die Werkzeugspannung negativ beeinflussen. Nutzen Sie ein fusselfreies Tuch zur Reinigung.

 

🔹 Komponenten auf Verschleiß prüfen

Überprüfen Sie die Spannzange regelmäßig auf Risse, Dellen oder andere Beschädigungen. Selbst kleinste Mängel können zu Vibrationen und schlechter Bearbeitungsqualität führen.

 

🔹 Spannzange korrekt in die Mutter einsetzen

Setzen Sie die Spannzange in die Spannmutter ein, bis sie hörbar einrastet. Dadurch wird eine gleichmäßige Klemmkraft gewährleistet.

 

🔹 Werkzeug sicher spannen

Platzieren Sie das Werkzeug in der Spannzange und achten Sie darauf, dass es tief genug eingespannt ist. Eine falsche Einspanntiefe kann Unwucht und Rutschen verursachen. Im optimalen Fall reicht der Schaft des Werkzeuges durch die ER-Spannzange. Der Schaft sollte möglichst auf der gesamten Länge der ER-Spannzange gespannt werden. Mindestens sollten es 2/3 der Spannzangenlänge sein.

 

🔹 Spannzangenmutter an der Spindel befestigen

Schrauben Sie die Mutter mit eingesetzter Spannzange und Werkzeug vorsichtig auf die Spindel. Zunächst nur handfest anziehen, um Beschädigungen am Gewinde zu vermeiden.

 

🔹 Mit Drehmoment festziehen

Verwenden Sie einen Drehmomentschlüssel, um die Mutter mit dem vom Hersteller empfohlenen Drehmoment anzuziehen. Zu festes oder zu schwaches Anziehen kann Spannzangenbruch oder Werkzeugrutschen verursachen. Hierzu haben wir einen Blogbeitrag veröffentlich inklusive eines Downloads als PDF für Ihre Fertigung:

https://smartincnc.com/blogs/allgemeine-informationen/allgemeine-ubersicht-der-anzugsdrehmomente

 

🔹 Testlauf vor Arbeitsbeginn

Bei hohen Anforderungen an die Rundlaufgenauigkeit sollte dieser im gespannten zustand geprüft werden. Führen Sie des Weiteren einen kurzen Testlauf durch, um zu prüfen, ob das Werkzeug vibrationsfrei läuft. So vermeiden Sie Fehler und sorgen für eine längere Lebensdauer Ihrer Spannzange.

 

 

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