Schaben (Verfahren)

Schaben ist ein manuell oder maschinell ausgeführtes Fertigungsverfahren. Es zählt in der Einteilung der Fertigungsverfahren nach DIN 8580 zum Spanen mit geometrisch bestimmter Schneide und dient insbesondere im Werkzeugmaschinenbau zur Herstellung von Führungen, Passflächen und zur Herstellung von Öltaschen in Gleitflächen. In der VDI-Richtlinie 3220 ist es definiert als: "Spanen mit vorzugsweise einschneidigen, nicht ständig im Eingriff stehendem, in einer Hauptrichtung bewegtem Werkzeug zur Verbesserung von Form, Maß, Lage und Oberfläche vorgearbeiteter Werkstücke" Demzufolge wird das Schaben erst nach anderen Verfahren wie dem Drehen oder Fräsen eingesetzt. Da diese Verfahren immer genauer wurden, haben sie in vielen Fällen das Schaben überflüssig gemacht.

Verfahrenseinführung

Ziel des Verfahrens ist es, die gegenüber der idealen Ebene erhabenen Stellen (Wellen, Verzug etc.) eines Werkstücks abzutragen. Da sich alle gleichmäßig über die Gesamtfläche verteilten, tragenden Punkte einer Fläche auf einer Ebene befinden, kann eine bestmögliche gleichmäßige Verteilung der Last erreicht werden. Die jeweilige Güte der Oberfläche wird durch Tuschieren mit Tuschierfarbe auf einer Tuschierplatte oder mit einem Tuschierlineal festgestellt. Die Farbe verbleibt je nach angewendetem Verfahren auf den erhabenen Flächen oder in den Vertiefungen. Nach dem Einebnen der Fläche werden Grate mit feinen Abziehsteinen geglättet. Erreichbar sind Ebenheitstoleranzen von 0,001 mm.

Durch kreuzweisen Wechsel der Richtung des Schabwerkzeugs entsteht das typische Schabmuster. Es dient einerseits der optischen Verbesserung der Oberfläche, andererseits verbleibt in den Vertiefungen, den Öltaschen, auch nach dem Überfahren des Gleitpartners Öl, wodurch in hydrodynamisch geschmierten Gleitlagern der Schmierfilm besser aufrechterhalten werden kann.

Am langsamen Verschwinden des Musters kann der Verschleiß abgeschätzt werden.

Die Bedeutung des Schabens wird unterschiedlich beurteilt. Im Werkzeugmaschinenbau und Gebrauchtmaschinenbereich wird es häufig eingesetzt. Neumaschinen werden wegen leistungsfähiger und präziser alternativer Verfahren nicht mehr mit Schaben hergestellt.

Wird die Güte einer Fläche mit einer Messuhr ermittelt, ist zusätzlich ein Kippen der zu bearbeitenden Fläche möglich. Man spricht dann von Schaben auf Winkligkeit.

Varianten

Unterscheiden lassen sich das Hand- und Maschinenschaben. Nach der erzeugten Oberfläche unterscheidet man in Plan- und Rundschaben. Eine weitere Unterteilung ist das Stoßschaben, das zur Grobbearbeitung eingesetzt wird (sogenanntes Schruppen) und das Ziehschaben zur Feinbearbeitung (Schlichten).

Werkzeuge

Handschaber

Wie alle Zerspanwerkzeuge bildet der für den Werkstoffabtrag verantwortliche Schneidenteil einen Keil. Um ein zu tiefes Eindringen der Werkzeugschneide in den Werkstoff zu verhindern, hält man die Summe von Freiwinkel und Keilwinkel größer als 90 °. Es entsteht so ein negativer Spanwinkel. Beim Schaben ebener Flächen wird zunächst ein Flachschaber verwendet, zum Nachschaben wird ein Ziehschaber eingesetzt. Für gewölbte Flächen, z. B. bei Gleitlagern, verwendet man Dreikantschaber und Löffelschaber.

Handschaber

Der Handschaber dient zum Bearbeiten meist planer, im Ausnahmefall auch zylindrischer Flächen. Der Handschaber ist in seiner Urform ein sehr altes Werkzeug, welches schon in der Steinzeit zum Bearbeiten beispielsweise von Holzstämmen benutzt wurde. Dabei ist die längliche Form mit dem Griff zur sicheren Aufwendung der Kraftwirkung sowie der Schneide auf der anderen Seite zum Abtragen des Materials charakteristisch. Im 19. Jahrhundert im Zuge der Industrialisierung erlebte der Handschaber eine Renaissance. Vornehmlich wurden damit Maschinenbetten, Spindelhülsen oder Gleitflächen bearbeitet. Der Handschaber ist meist mit einem Holzgriff, einer Metallleiste und einem Klemmplättchen zur Aufnahme des Schaberplättchens ausgeführt. Dieses Schaberplättchen besteht aus Hochleistungs-Schnellarbeitstahl oder Hartmetall und muss regelmäßig mit speziellen feinkörnigen Schleifkörpern nachgeschärft werden. Dies begünstigt die Bearbeitung beim Schaben und verringert den Leistungsaufwand.

Elektroschaber

Elektroschaber verkürzen die Bearbeitungszeit, da die oszillierende Hubbewegung durch einen Elektromotor erzeugt wird. Hublänge (Amplitude) sowie Hubgeschwindigkeit sind gewöhnlich stufenlos regelbar. Allerdings sind Elektroschaber wesentlich schwerer und verursachen starke Vibrationen.

Siehe auch

Andere Verfahren zur Feinbearbeitung sind Feilen, Schleifen, Honen und Läppen.

• Liste der spanenden Fertigungsverfahren
• Spanbildung
• Zerspanbarkeit
• Hochgeschwindigkeitszerspanen
• Energieumwandlung und Wärme beim Spanen