02 Zerspanung mit geometrisch best. Schneide I Flashcards
Aufgaben des Schneidkeils in der Zerspanung
- Abtrennen des Werkstoffs
- Formung des Spans
- Bildung der Oberfläche
Geometrie Schneidkeil
- Freiwinkel: α0
- Keilwinkel: β0
- Spanwinkel: γ0
Es gilt: α0+β0+γ0=90°
Winkel η
Wird von Richtung der Wirkgeschwindigkeit und der Schnittgeschwindigkeit eingeschlossen
Temperatur am Schneidkeil
Nahezu 100% der mech. Schnittleistung wird in Wärme gewandelt. 70% fließt in den Span, der Rest verteilt sich auf Werkstück, Werkzeug und ggf. KSS.
Verfahren mit rotatorischer Hauptbewegung
- Drehen
- Bohren, Senken, Reiben
- Fräsen
- Sägen
Verfahren mit translatorischer Hauptbewegung
- Hobeln, Stoßen
- Räumen
- Feilen, Raspeln
- Bürstenspanen
- Schaben, Meißeln
Verfahrensvarianten Drehen
- Plandrehen
- Runddrehen
- Schraubdrehen
- Wälzdrehen
- Profildrehen
- Formdrehen
Spannungsquerschnitt Drehen
wird durch den Einstellwinkel kr, Vorschub f und die Schnitttiefe ap festgelegt
Verfahrensvarianten Bohren
- Plansenken
- Rundbohren
- Reiben
- Gewindebohren
- Profilbohren
- Formbohren
Bezeichnungen am Wendelbohrer
Führungsfase
Spannut
Hauptschneide
Spitzenwinkel
Merkmale Bohren
- Stofftrennung und Reiben an Hauptschneide
- Schnittgeschwindigkeit = 0 in Bohrermitte
- Abtransport der Späne schwierig
- ungünstige Wärmeverteilung an Schnittstelle
- Erhöhter Verschleißangriff auf scharfkantige Schneidecke
- Reiben der Führungsfase an Bohrungswand
Verfahrensmerkmale Räumen
- Mehrzahniges Werkzeug mit hintereinanderliegenden Zähnen
- Zähne senkrecht zur Schnittgeschwindigkeitsrichtung jeweils um eine Spannungsdicke gestaffelt
- Zahnstaffelung ersetzt Vorschubbewegung
- Hohe Oberflächengüte und Genauigkeit erreichbar
- Spezielles Werkzeug für jede Geometrie erf.
Zerspanbarkeitskriterien
- Werkzeugverschleiß
- Oberflächengüte
- Zerspankraft
- Spanform
Zerspanbarkeitskriterium Werkzeugverschleiß
Bei schwer zerspanbaren Werkstoffen tritt hoher mech. und therm. Verschleiß auf.
Verschleißstandzeitversuch zur Messung von Frei- oder Kolkverschleiß nach versch. Schnittzeiten tc.
Zerspanbarkeitskriterium Zerspankraft
Zerspankreift steigt mit der Härte und Festigkeit des Werkstoffs. Grundlage für: -Konstruktion/Auslegung von WZM -Festlegung der Schnittbedingungen in AV -Abschätzung Werkstückgenauigkeit -Ermittlung Belastungen des Schneidteils
Kienzle Formel
Fc= k(c1.1) * b * h^(1-mc)
Fc: Schnittkraft
kc1.1: Spezifische Schnittkraft für den Spanungsquerschnitt 1 mm^2
1-mc: Anstiegswert der bezogenen Schnittkraftkurve im doppeltlogarithmischen System
h: Spanungsdicke
b: Spanungsbreite
Erweiterte Kienzle Gleichung
Fi= k(i1.1) * b * h ^(1-mi) * Ki
Ki= KyKvKverKschKkss*Kverf
Zerspanbarkeitskriterium Spanform
- Ungünstige Spanformen können Schäden an Maschine, Werkzeug und Werkstück verursachen, Verletzungsgefahr
- Beeinflussung der Spanbildung durch Verformbarkeit, Zähigkeit, Festigkeit und Gefügezustand des Werkstoffes
- Begünstigung des Spanbruchs durch zunehmende Festigkeit und abnehmende Zähigkeit
- Zulegieren unterschiedlicher chemischer Elemente (Phosphor, Schwefel, Blei) oder Wärmebehandlung verändert Spanformen
Zerspanbarkeitskriterium Oberflächengüte
(nur wenn sich kein weiterer Bearbeitungsprozess anschließt)
- kinematische Rauheit
- Schnittflächenrauheit
- Weitere Einflüsse (Schwingungen, Spanform etc.)
theoretische Rautiefe
- Rt lässt sich beim Drehen aus geom. Eingriffsverhältnissen ableiten
- In Abhängigkeit vom Vorschub und Eckenradius zu best.
Messung: taktil oder optisch
Spanformen
ungünstig: Band, Wirr, Flachwendel
brauchbar: Schrägwendel, lange Wendelspäne
gut: kurze Wendelspäne, konische Wendelsp., Spiral
brauchbar: Spanlocken, Bröckelspäne
Zerspanbarkeit
Zerspanbarkeit beschreibt die Fähigkeit eines Werkstoffes/ Bauteils sich unter gegebenen Bedingungen spanend bearbeiten zu lassen.
