Erklärte CNC-Schraubstockbackentypen: Flache, V-Nut-, Stufen-, gezahnte und weiche Backen – So wählen Sie aus

Wenn Maschinisten über die Auswahl eines Schraubstocks sprechen, konzentriert sich das Gespräch fast immer auf den Schraubstockkörper: Backenbreite, Spannkraft, Körperhöhe, Präzisionsstandard. Dem Backentyp – der eigentlichen Schnittstelle zwischen Schraubstock und Werkstück – wird weitaus weniger Aufmerksamkeit geschenkt.

Das ist ein Fehler.

Der Backentyp bestimmt, wie die Spannkraft auf die Werkstückoberfläche verteilt wird. Sie bestimmt, ob sich das Werkstück unter Schnittlast bewegt. Es ermittelt, ob das Werkstück durch die Spannwirkung Spuren, Kratzer oder Verformungen aufweist. Und es bestimmt, wie viel vom Werkstück für das Schneidwerkzeug zugänglich ist.

Die Wahl des falschen Backentyps für einen bestimmten Vorgang verringert nicht nur die Effizienz, sondern kann auch zu Ausschuss, Oberflächenschäden und Positionsfehlern führen, die durch keine noch so hohe Präzision des Schraubstockkörpers korrigiert werden können.

Dieser Leitfaden deckt alle wichtigen CNC-Schraubstockbackentypen ab, die für erhältlich sind Der modulare Präzisionsschraubstock der GT-Serie erklärt die technische Logik hinter jedem Design und bietet einen klaren Auswahlrahmen basierend auf Werkstückmaterial, Geometrie und Operationstyp.

Warum der Backentyp wichtiger ist, als den meisten Maschinisten bewusst ist

Ein Schraubstockkörper sorgt für die Klemmkraft. Die Backe wandelt diese Spannkraft in eine Haltewirkung auf das Werkstück um. Die Konvertierung ist nicht perfekt – sie hängt von der Backengeometrie, dem Backenmaterial und der Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks ab.

Betrachten Sie zwei Szenarien mit identischen Schraubstockkörpern und identischer Spannkraft:

Szenario A: Flache Backen aus gehärtetem Stahl auf einem geschliffenen Stahlwerkstück. Die Backenfläche berührt das Werkstück über die gesamte Breite. Die Spannkraft wird gleichmäßig verteilt. Das Werkstück wird sicher gehalten und weist nur minimale Oberflächenmarkierungen auf.

Szenario B: Flache Backen aus gehärtetem Stahl auf einer Rundstange. Die Backenfläche berührt das Werkstück auf einer einzigen Linie (dem Tangentenpunkt). Die Klemmkraft konzentriert sich auf diese Linie. Das Werkstück wird unsicher gehalten – es kann sich unter Schnittlast drehen – und die Backenfläche markiert die Werkstückoberfläche an der Kontaktlinie.

Gleicher Schraubstockkörper. Gleiche Spannkraft. Völlig andere Halteleistung. Der Unterschied liegt in der Geometrie der Backen-zu-Werkstück-Schnittstelle, die vollständig vom Backentyp bestimmt wird.

Der Das austauschbare Backensystem der GT-Serie basiert auf diesem Prinzip. Anstatt einen einzigen Backentyp als Kompromiss für alle Anwendungen zu akzeptieren, bietet die GT-Serie eine Reihe von Backentypen, die genau an die Werkstückgeometrie und den Betrieb angepasst werden können – und zwischen Aufträgen ausgetauscht werden können, ohne den Schraubstockkörper vom Maschinentisch zu entfernen.

Backentyp 1: Flache Backen (Standard-Hartbacken)

Was sie sind

Flache Backen sind der standardmäßige Backentyp, der mit den meisten modularen Präzisionsschraubstöcken geliefert wird. Die Backenfläche ist eine flache, präzisionsgeschliffene Oberfläche aus gehärtetem Stahl, die das Werkstück über die gesamte Breite berührt.

Wie sie funktionieren

Die flache Backenfläche berührt das Werkstück an ihren flachen Seitenflächen. Die Spannkraft verteilt sich über die gesamte Kontaktfläche. Bei Werkstücken mit flachen, parallelen Seitenflächen – der häufigsten Werkstückgeometrie bei der Prismenbearbeitung – sorgen flache Backen für die gleichmäßigste und wiederholgenauste Spannung.

Material und Härte

Die flachen Backen der GT-Serie werden aus hergestellt legiertem 20CrMnTi-Stahl , aufgekohlt und auf HRC 58–62 gehärtet . Dieser Härtegrad ist entscheidend: Backen, die weicher als das Werkstückmaterial sind, verformen sich bei wiederholtem Spannen, wodurch die Backenfläche nicht mehr flach wird und es mit der Zeit zu Positionsfehlern kommt.

Wann sollten flache Backen verwendet werden?

Einschränkungen

Flache Backen markieren bei hoher Spannkraft weiche Werkstückoberflächen (Aluminium, Kupfer, Kunststoff). Ziehen Sie bei weichen Materialien weiche Backen oder Backeneinsätze in Betracht. Bei runden oder unregelmäßigen Werkstücken bieten flache Backen keine ausreichende Kontaktfläche und sollten nicht verwendet werden.

Backentyp 2: Backen mit V-Nut

Was sie sind

Backen mit V-Nut verfügen über einen präzisionsgeschliffenen V-förmigen Kanal in der Backenfläche. Die V-Nut zentriert runde, sechseckige und andere nicht flache Werkstücke selbst und sorgt für einen Zweilinienkontakt anstelle des Einlinienkontakts, den flache Backen bei runden Werkstücken bieten würden.

Wie sie funktionieren

Wenn eine Rundstange in Backen mit V-Nut eingesetzt wird, berührt die Stange das V an zwei Punkten auf jeder Backe – insgesamt vier Kontaktpunkte über beide Backen. Die V-Geometrie zwingt die Stange zur Selbstzentrierung: Mit zunehmender Klemmkraft wird die Stange in das V gedrückt, bis sie die Gleichgewichtsposition erreicht, in der die Klemmkräfte von beiden V-Flächen gleich sind. Dieser selbstzentrierende Vorgang ist wiederholbar – die Stange kehrt bei jedem Spannzyklus in die gleiche Position zurück.

Die Selbstzentrierung sorgt außerdem für eine bekannte geometrische Beziehung zwischen der Mittellinie der Stange und der Referenzfläche der Schraubstockbacke. Bei Dreh- oder Fräsvorgängen, bei denen die Mittellinie der Stange der Bezugspunkt ist, ermöglicht diese bekannte Beziehung die Berechnung des Arbeitsversatzes anhand der Backenreferenz statt einer Messung anhand der Stangenoberfläche.

Wann sollten V-Nut-Backen verwendet werden?

Verfügbarkeit von Backen mit V-Nut der GT-Serie

Der Das V-Nut-Backensortiment der GT-Serie ist für alle GT-Backenbreiten von GT100 bis GT300 erhältlich. Der V-Nutwinkel ist im gesamten Sortiment standardisiert, sodass unabhängig von der Backenbreite die gleiche Arbeitsversatz-Berechnungsmethode verwendet werden kann. Alle Backen mit V-Nut sind auf den gleichen 0,005 mm/100 mm geschliffen wie die flachen Backen. Parallelitäts- und Rechtwinkligkeitsstandard von

Wichtiger Hinweis zur Auswahl der V-Nutbacken

Die V-Nut-Backe eignet sich nicht für Werkstücke, die auf einer Seite teilweise bearbeitet wurden – zum Beispiel eine Rundstange, die auf einer Seite flach gefräst wurde. Die Wohnung stört die selbstzentrierende Aktion. Bei teilweise bearbeiteten Werkstücken sorgen weiche, an die Werkstückgeometrie angepasste Backen für eine gleichmäßigere Spannung.

Backentyp 3: Gezahnte Backen (Aggressive Grip Backen)

Was sie sind

Gezahnte Backen haben ein gerändeltes oder schraffiertes Muster, das in die Backenfläche eingearbeitet ist. Die Verzahnungen greifen unter der Spannkraft in die Werkstückoberfläche ein und sorgen so für eine mechanische Verbindung zwischen der Backe und dem Werkstück.

Wie sie funktionieren

Unter Spannkraft dringen die Verzahnungsspitzen leicht in die Werkstückoberfläche ein. Dadurch entsteht eine mechanische Verriegelung, die sowohl axialen (entlang der Backenfläche) als auch seitlichen (senkrecht zur Backenfläche) Bewegungen des Werkstücks unter Schnittlast Widerstand leistet.

Das Ergebnis ist eine deutlich höhere effektive Haltekraft als bei Flachbacken bei gleichem Spannmoment, da die Verzahnung den reibungsbasierten Haltemechanismus von Flachbacken zusätzlich mechanisch verriegelt.

Wann sind gezahnte Backen zu verwenden?

Die entscheidende Regel für gezahnte Backen

Gezahnte Backen dienen nur zum Schruppen. Die auf der Werkstückoberfläche hinterlassenen Kerben sind dauerhaft. Wenn die eingespannte Fläche im fertigen Teil sichtbar ist oder die eingespannte Fläche als Präzisionsreferenzfläche für einen späteren Arbeitsgang dient, sind gezahnte Backen nicht geeignet.

Der richtige Arbeitsablauf für Teile, die sowohl Schruppen als auch Schlichten erfordern:

1. Op1 (Schruppen): Gezahnte Backen – maximaler Halt, aggressive Schnittparameter

2. Op2 (Endbearbeitung): Flache Backen oder weiche Backen – keine Oberflächenmarkierung, konsistente Positionierung

Mit dem Mit dem GT-Schnellwechselbackensystem dauert dieser Backenwechsel Sekunden, ohne die Position des Schraubstockkörpers zu beeinträchtigen.

Backentyp 4: Stufenbacken (Elevationsbacken)

Was sie sind

Stufenbacken haben ein abgestuftes Profil auf der Backenfläche. Das Werkstück liegt auf der unteren Stufe der Backe, wobei der obere Teil des Werkstücks über die Oberseite der Backenfläche hinausragt. Dadurch wird das Werkstück über den Schraubstockkörper angehoben und Parallelblöcke sind nicht mehr erforderlich.

Wie sie funktionieren

Bei einer standardmäßigen Flachbackenanordnung liegt das Werkstück auf dem Schraubstockbett, wobei die Backenflächen die Werkstückseiten berühren. Die Unterseite des Werkstücks befindet sich auf Höhe des Schraubstockbetts. Wenn das Bearbeitungsprogramm auf das Werkstück in der Nähe seiner Unterseite zugreifen muss, behindert der Backenkörper die Annäherung des Werkzeugs.

Stufenbacken lösen dieses Problem, indem sie das Werkstück anheben. Das Werkstück sitzt auf der Stufe (die auf eine bekannte Höhe über der Backenbasis präzisionsgeschliffen ist), wobei der untere Teil des Werkstücks über dem Schraubstockkörper angehoben ist. Das Werkzeug kann nun ungehindert von der Seite an die unteren Werkstückflächen heranfahren.

Das Parallelblockproblem – und warum Stufenbacken es lösen

Viele Maschinisten verwenden Parallelblöcke (präzisionsgeschliffene rechteckige Blöcke, die unter dem Werkstück platziert werden), um das Werkstück über das Schraubstockbett anzuheben. Stufenbacken machen parallele Blöcke völlig überflüssig:

Insbesondere für die 5-Achsen-Bearbeitung sind Stufenbacken die bevorzugte Lösung, da sie das Werkstück über den Schraubstockkörper anheben und so den Winkelspielraum vergrößern, der für geneigte Spindelansätze verfügbar ist – wie in unserem Artikel beschrieben 5-Achsen-Werkstückführung.

Wann sind Stufenbacken zu verwenden?

Backentyp 5: Backen mit Gewindeloch (weiche Backenträger)

Was sie sind

Backen mit Gewindebohrungen – auch weiche Backenträger oder bearbeitbare Backenbasen genannt – sind Backenkörper aus gehärtetem Stahl mit einem Raster aus Gewindelöchern auf der Backenfläche. Diese Gewindelöcher nehmen individuell gefertigte weiche Backeneinsätze aus Aluminium oder Stahl auf, die mit dem Träger verschraubt und dann so bearbeitet werden, dass sie genau dem Profil des Werkstücks entsprechen.

Wie sie funktionieren

Der Backenträger mit Gewindeloch bildet die strukturelle Schnittstelle zwischen dem Schraubstockkörper und dem weichen Backeneinsatz. Der Träger ist präzisionsgeschliffen und gehärtet (HRC 58–62) und bietet so eine stabile, wiederholbare Montagefläche. Der weiche Backeneinsatz – typischerweise Aluminium für die meisten Anwendungen, Stahl für schwere Arbeiten – wird mit dem Träger verschraubt und dann vor Ort bearbeitet (während er im Schraubstock eingespannt ist), um eine Tasche zu erzeugen, die genau dem Werkstückprofil entspricht.

Da die weiche Backentasche im Schraubstock bearbeitet wird, der das Werkstück hält, ist die Taschengeometrie perfekt auf die Referenzflächen des Schraubstocks ausgerichtet. Wenn das Werkstück in der Tasche platziert wird, wird es automatisch auf denselben Bezugspunkt wie die bearbeitete Tasche positioniert – wobei die Wiederholgenauigkeit nur durch die Passung zwischen Werkstück und Tasche begrenzt ist, typischerweise 0,005–0,01 mm.

Das Gewindelochbackensystem der GT-Serie

Der Die Gewindelochbackenreihe der GT-Serie bietet Trägerbackenkörper für alle GT-Backenbreiten (GT125 bis GT300). Das Gewindelochraster ist im gesamten Sortiment standardisiert, als passendes Zubehör sind Aluminium-Weichbackenrohlinge erhältlich. Die Trägerbacken sind mit dem GT-Schnellwechselbackensystem kompatibel, sodass die gesamte weiche Backenbaugruppe (Träger + weicher Backeneinsatz) in Sekundenschnelle ausgetauscht werden kann.

Wann sollten weiche Backen verwendet werden (Backen mit Gewindebohrung + weiche Backeneinsätze)?

Auswahl des weichen Backenmaterials

Das Quick-Change-Backensystem: Backentypwechsel praktisch umsetzbar

Der theoretische Vorteil mehrerer Kiefertypen liegt auf der Hand. Die praktische Hürde ist die Zeit, die für den Wechsel des Backentyps zwischen den einzelnen Aufträgen erforderlich ist. Bei einem herkömmlichen Schraubstock bedeutet der Wechsel des Backentyps:

1. Entfernen der Schrauben, mit denen die aktuellen Backen befestigt sind

2. Entfernen der aktuellen Backen

3. Einbau der neuen Backen

4. Ziehen Sie die Schrauben gemäß Spezifikation an

5. Überprüfen der Position der Backenfläche mit einer Messuhr

In einer geschäftigen Werkstatt dauert dieser Vorgang 5 bis 15 Minuten pro Schraubstock – lange genug, dass viele Werkstätten einfach für alle Arbeiten den gleichen Backentyp installiert lassen und dabei Leistungseinbußen in Kauf nehmen, anstatt die Rüstzeitkosten zu zahlen.

Der Das GT Precision Modular Vise Quick-Change Backensystem beseitigt dieses Hindernis. Die Backeneinsätze werden durch eine präzisionsgeschliffene Schwalbenschwanzschnittstelle und einen einzigen Verriegelungsmechanismus gesichert. Der Backenwechsel ist in Sekundenschnelle erledigt – keine Schrauben, kein Drehmomentschlüssel, keine Überprüfung der Messuhr erforderlich. Die Schwalbenschwanzschnittstelle bringt die neue Backe automatisch auf eine Abweichung von 0,003–0,005 mm zur Position der vorherigen Backe zurück.

Das praktische Ergebnis: Eine Werkstatt, die das GT-Schnellwechselsystem nutzt, kann zwischen jedem Auftrag die Backentypen wechseln, ohne dass es zu nennenswerten Rüstzeiteinbußen kommt. Der Backentyp wird immer an die Anforderungen der aktuellen Aufgabe angepasst – und nicht an den kleinsten gemeinsamen Nenner-Kompromiss, der für alle Aufgaben akzeptabel ist.

Verfügbarkeit von Schnellwechselbackentypen

Auswahlmatrix für Backentypen

Verwenden Sie diese Matrix, um den richtigen Backentyp für Ihre Anwendung zu identifizieren:

Kompatibilität der Backentypen mit Schraubstockkörpern der GT-Serie

Alle Backentypen der GT-Serie sind mit der gesamten Palette der GT-Schraubstockkörper kompatibel. Die Backen-zu-Körper-Schnittstelle ist in der gesamten GT100–GT300-Reihe standardisiert und stellt sicher, dass die für einen GT-Schraubstockkörper erworbenen Backentypen auf jedem anderen GT-Schraubstockkörper mit derselben Backenbreite verwendet werden können.

Alle Backentypen: legierter Stahl 20CrMnTi · HRC 58–62 · Parallelität 0,005 mm/100 mm · Rechtwinkligkeit 0,005 mm/100 mm

Entdecken Sie das komplette Backensortiment unter www.pyzhjx.com/gtprecisionmodularvisejaws.

Praktisches Kiefermanagement: Aufbau einer Kieferbibliothek

Für eine Werkstatt, die ein Schraubstocksystem der GT-Serie betreibt, besteht der effizienteste Ansatz darin, eine Backenbibliothek aufzubauen – einen Satz Backentypen, die auf Lager gehalten und bei Bedarf für jeden Auftrag in den Schraubstock ausgetauscht werden. Mit dem GT-Quick-Change-System ist diese Bibliothek sofort an der Maschine verfügbar, ohne dass dadurch Rüstzeit verloren geht.

Empfohlene Starterbackenbibliothek für ein GT150-System

Gesamtinvestition: 5 Backenkonfigurationen, die das gesamte Spektrum typischer CNC-Fräs- und Schleifanwendungen abdecken. Mit dem GT Quick-Change-System ist jede dieser Konfigurationen in weniger als 30 Sekunden an der Maschine zugänglich.

Zusammenfassung: Der Kiefer ist die Schnittstelle – wählen Sie sie bewusst

Der Schraubstockkörper sorgt für die Spannkraft. Der Backentyp bestimmt, wie diese Kraft auf das Werkstück ausgeübt wird. Die bewusste Auswahl des Backentyps – basierend auf der Werkstückgeometrie, dem Material und dem Betrieb – ist eine der Entscheidungen mit der höchsten Hebelwirkung bei der Einrichtung von CNC-Werkstückaufspannungen.

Das Wechselbackensystem der GT-Serie bietet alle Backentypen, die für die präzise CNC-Bearbeitung benötigt werden:

• Flache Backen für prismatische Werkstücke und Präzisionsschleifen

• Backen mit V-Nut für Rund- und Sechskantmaterial

• Gezahnte Backen für schwere Schrupparbeiten an harten Materialien

• Stufenbacken für 5-Achsen-Arbeiten und Elevation dünner Bleche

• Gewindelochbacken zur weichen Backenmontage an komplexen Profilen

Kombiniert mit dem Mit dem GT-Backen-Schnellwechselsystem dauert der Wechsel des Backentyps zwischen Aufträgen nur wenige Sekunden – so ist es praktisch, immer den optimalen Backentyp für jede Operation zu verwenden, anstatt einen Kompromiss einzugehen.

Entdecken Sie das gesamte Backensortiment und die Schraubstockkörper der GT-Serie unter www.pyzhjx.com/product-6-1.html oder wenden Sie sich an das technische Team von Zhenghao, um Ratschläge zur Backenauswahl für Ihre spezifische Anwendung zu erhalten.

E-Mail : zhjx@pyzhjx.com

Telefon/WhatsApp : +86- 18660185316

Website : www.pyzhjx.com

FAQ

Welcher Backentyp wird beim allgemeinen CNC-Fräsen am häufigsten verwendet?

Flache harte Backen sind der gebräuchlichste Backentyp für das allgemeine CNC-Fräsen prismatischer Werkstücke. Sie sorgen für eine gleichmäßige, wiederholbare Spannung auf flachen, parallelen Seitenflächen und sind mit allen Werkstückmaterialien kompatibel. In den meisten Werkstätten sind flache Backen die Standardausführung – und andere Backentypen werden ausgewählt, wenn die Werkstückgeometrie oder der Betrieb eine andere Schnittstelle erfordert.

Kann ich gezahnte Backen auf Aluminium verwenden?

Nicht empfohlen. Gezahnte Backen sind so konzipiert, dass sie in die Werkstückoberfläche eingreifen und so eine mechanische Verriegelung erzeugen. Auf Aluminium erzeugen die Verzahnungen tiefe Spuren, die durch die anschließende Bearbeitung möglicherweise nicht entfernt werden, wenn die eingespannte Fläche eine Referenzfläche ist. Verwenden Sie für Aluminium flache Backen für Standardoperationen oder weiche Aluminiumbacken für komplexe Profile.

Wie oft müssen weiche Backeneinsätze ausgetauscht werden?

Weiche Backeneinsätze aus Aluminium nutzen sich bei wiederholten Spannzyklen allmählich ab. Bei der Großserienfertigung einer einzelnen Teilenummer hält ein Satz weicher Aluminiumbacken in der Regel mehrere hundert bis mehrere tausend Spannzyklen durch, bevor sich die Taschengeometrie so stark verschlechtert, dass die Positionierungsgenauigkeit beeinträchtigt wird. Wenn die Wiederholgenauigkeit der weichen Backeneinrichtung die Teiletoleranz überschreitet, wird der weiche Backenrohling nachbearbeitet oder ersetzt. Weiche Backeneinsätze aus Stahl halten deutlich länger, sind aber schwieriger zu bearbeiten.

Funktionieren Backen mit V-Nut auch bei Vierkantstangen?

Backen mit V-Nut können auf Vierkantstangenmaterial verwendet werden, die selbstzentrierende Wirkung ist jedoch weniger gleichmäßig als auf Rundmaterial, da das V die Vierkantstange an ihren Ecken und nicht an ihren Flächen berührt. Bei Vierkantstangen sorgen flache Backen für eine gleichmäßigere Spannung. V-Nut-Backen sind für runde, sechseckige und andere rotationssymmetrische Profile optimiert.

Was ist der Unterschied zwischen Stufenbacken und der Verwendung von Parallelblöcken?

Sowohl die Stufenbacken als auch die Parallelblöcke heben das Werkstück über das Schraubstockbett. Die Hauptunterschiede sind: (1) Stufenbacken sind in die Backenbaugruppe integriert und können während der Bearbeitung nicht herausfallen; (2) die Stufenhöhe ist eine feste, bekannte Konstante, die nicht gemessen oder überprüft werden muss; (3) Stufenbacken eliminieren die Rüstzeit, die zum Auswählen, Platzieren und Überprüfen paralleler Blöcke erforderlich ist; (4) Stufenbacken sind mit dem GT-Schnellwechselsystem kompatibel, sodass die Höhe zwischen den Arbeiten in Sekundenschnelle geändert werden kann. Für die Massenproduktion, bei der dieselbe Höhe wiederholt verwendet wird, sind Stufenbacken deutlich effizienter als parallele Blöcke.

Sind die Backentypen der GT-Serie mit modularen Schraubstöcken anderer Marken kompatibel?

Die Backentypen der GT-Serie sind für die Schnittstelle zum Schraubstockkörper der GT-Serie konzipiert. Es kann nicht garantiert werden, dass sie mit modularen Schraubstöcken anderer Marken kompatibel sind, da die Geometrie der Backen-Körper-Schnittstelle von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich ist. Wenn Sie einen Schraubstockkörper verwenden, der nicht von GT stammt, wenden Sie sich an das technische Team von Zhenghao, um die Kompatibilität oder kundenspezifische Backenherstellungsoptionen zu besprechen.