Kantenverrundung: Radius, CAD-Modell und Fräsbarkeit verstehen

Thema: CAD & Konstruktion

Für ein Modellbauteil kann eine Rundung angenehmere Handhabung schaffen oder eine konstruktiv erforderliche Form bilden. Ein größerer Radius ist aber nicht automatisch besser: Er kann eine Anlagefläche verkleinern, mit einem Gegenstück kollidieren oder zusätzlichen Bearbeitungsaufwand verursachen. Eine pauschale prozentuale Festigkeitssteigerung lässt sich aus dem Radius allein nicht ableiten.

Radius ist nicht Fasenbreite

Im folgenden eigenen Beispiel treffen zwei ebene Flächen rechtwinklig aufeinander. Ein tangentialer kreisförmiger Übergang mit R = 2 mm berührt beide Ausgangsflächen jeweils 2 mm vor der ursprünglichen Ecke. Die Länge des Viertelkreisbogens ist π × R / 2 ≈ 3,142 mm. Diese drei Angaben meinen unterschiedliche Größen.

Eine Fase mit 2 mm Schenkelmaß hätte bei derselben rechtwinkligen Ecke eine gerade schräge Schnittlinie. Gleiche Anschlussstellen machen Fase und Rundung noch nicht zur gleichen Oberfläche. Bei einem anderen Winkel zwischen den Ausgangsflächen gelten außerdem andere Abstände zu den Tangentialpunkten.

CAD-Verrundungen bewusst auswählen

Fusion unterscheidet beispielsweise konstante, variable und über die Sehnenlänge definierte Verrundungen. Auch Tangential- und Krümmungsstetigkeit werden getrennt angeboten. Deshalb ist nicht jede sichtbare weiche Fläche einfach ein überall gleicher Kreisradius. Für eine technische Zeichnung zählt die tatsächlich definierte Geometrie.

Eine Vorschau allein zeigt noch nicht, ob das Merkmal robust modelliert ist. Kontrolliere die betroffenen Kanten, Übergänge an Ecken und verbleibenden Flächen. Eine Verrundung am Ende der Modellhistorie kann Änderungen erleichtern; sie ist aber keine allgemeine Pflicht. Funktionsradien können bereits die Grundform bestimmen. Die Rekonstruktion einer vorhandenen Form braucht ebenfalls eine bewusste Entscheidung zwischen gemessener Istform und beabsichtigter Geometrie.

Innenecken beim Fräsen: Werkzeug und Mittelpunktbahn

Für die senkrechte Innenwand einer eben bearbeiteten Tasche kann ein zylindrischer Fräser mit Radius 3 mm keine konkave Kontur mit nur 2 mm Radius erzeugen. Diese Aussage bezieht sich auf den beschriebenen Querschnitt und die Werkzeugform. Sie darf nicht pauschal auf jede Verrundung am Boden oder jede räumliche Bearbeitung übertragen werden.

Wären Kontur- und Werkzeugradius beide 3 mm, würde der Radius dieser Mittelpunktbahn im idealen Grenzfall null. Das ist kein günstiger fließender Übergang. Sandvik beschreibt, wie der Eingriff beim Einfahren in Innenecken zunimmt und zusätzliche Belastungen erzeugt. Ein kleineres Werkzeug kann mehr Bewegungsraum schaffen. Den Fertigradius eigenmächtig gegenüber der Zeichnung zu vergrößern, wäre dagegen keine zulässige Lösung.

Funktion und Herstellbarkeit gemeinsam prüfen

• Hat die Rundung eine definierte Funktion oder soll nur ein Grat entfernt werden?
• Ist der Radius im relevanten Schnitt eindeutig bemaßt?
• Passen Werkzeugform, Zugänglichkeit und Werkzeugmittelpunktbahn dazu?
• Bleiben Auflageflächen, Wandstärken und Freiräume erhalten?
• Wie wird das fertige Profil geprüft und dokumentiert?

Für eine reine Sicht- oder Tastkontrolle reicht „fühlt sich rund an“ als Beschreibung. Für eine geforderte Maß- oder Formtoleranz reicht sie als Nachweis nicht. Je nach Merkmal sind geeignete Lehren, optische Verfahren oder Koordinatenmessungen nötig; das Messprotokoll sollte den Bezug und das Prüfmerkmal eindeutig nennen.

Auf dieser Website bildet meine selbst auf CNC umgerüstete BF 20 den persönlichen Ausgangspunkt. Der gezeichnete Radius ist ein Lehrbeispiel und keine Behauptung über ein damit gefertigtes Bauteil. Bei der Planung zählt zunächst, dass Konstruktion, Werkzeug und Prüfung dieselbe Form beschreiben.