Definition
Ratterschwingungen (Chatter) sind selbsterregte Schwingungen im Zerspanprozess. Sie entstehen durch die regenerative Rückkopplung zwischen der welligen Werkstückoberfläche und der Schnittkraft. Rattern erzeugt laute Geräusche, schlechte Oberflächen (Rattermarken) und kann zum Werkzeugbruch führen.
Detaillierte Erklärung
Der regenerative Effekt: Die erste Umdrehung erzeugt eine leicht wellige Oberfläche. Bei der nächsten Umdrehung schneidet das Werkzeug auf dieser Welligkeit — die Spanungsdicke variiert, die Schnittkraft schwankt, und die Auslenkung wird größer. Ab einer kritischen Schnitttiefe (Grenze der Stabilität) wächst die Schwingung exponentiell.
Gegenmaßnahmen: 1. Drehzahl ändern (Stabilitätsdiagramm nutzen), 2. Schnitttiefe reduzieren, 3. Werkzeugüberhang minimieren, 4. Steifere Werkzeugspannung (Schrumpffutter), 5. Werkzeuge mit ungleicher Zahnteilung verwenden, 6. Trochoidale Frässtrategien einsetzen.
Arten & Varianten
Regeneratives Rattern
Häufigste Form. Durch welliges Nachschneiden der vorherigen Spur.
Ratterrattern (Mode Coupling)
Kopplung zweier Schwingungsmoden der Maschine. Selten, aber bei bestimmten Maschinen problematisch.