03_Zerspanung mit geometrisch bestimmter Schneide II Flashcards
Fräsverfahren
planfräsen, Rundfräsen, Schraubfräsen,
Wälzfräsen, Profilfräsen und Formfräsen
schnittgeschwindgkeit v_c =
pi * d_1 * n
vorschubgeschwindigkeit v_f=
v_f = n *f_z * z
Zeitspanvolumen fräsen Q_z =
a_p * a_e * v_f = A * v_cm = f * a_p * v_cm
ap , ae bedeutung
ap = Schnitttiefe
ae = schnittbreite
Stirnfräsen
Fräsen, bei dem die an der Stirnseite des
Fräswerkzeuges liegenden Nebenschneiden die
Werkstückoberfläche erzeugen
Umfangfräsen
Fräsen, bei dem die am Umfang liegenden
Hauptschneiden die Werkstückoberfläche erzeugen.
besonderheiten stirnfräsen
beim stirnfräsen ist ae wesentlich größer als ap und oberfläche wird durch nebenschneide erzeugt.
wenn kappa_f = 90 grad -> Eckfräsen
Gleich vs gegenlauffräsen
Gegenlauffräsen: vc und vf weisen am schneideneintrittspunkt entgegengesetzte richtungen auf ) phi = 180 grad)
gleichlauf/ gegenlauf umfangfräsen
gleichlauf : spielfreier Tischvorschubantireb notwendig, um schwingungen und stöße zu vermeiden
Spanungsquerschnitt beim gegenlauf baut sich langsam auf , was zum quetschen führen kann und dadurch schlechtere oberfläche, höhere spannkräfte
Spanungslänge l_c =
d * pi * Eintrittswinkel der schneide / 360 grad
Leistung im zerspanprozess
P = P_c + P_f = F_c * v_c + F_f * v_f
Kugelkopffräser v_c =
pi * n * 2r * sin ( beta_fn)
beta_fn = Anstellwinkel quer zur Vorschubrichtung
Def.Schneidstoffe
bezeichnen Werkstoffe, aus
denen der Schneidteil eines
Zerspanungswerkzeugs mit geometrisch
bestimmter Schneide besteht.
sie sollten unter thermischer und chemischer und mechanischer belastung möglichst lange ihre ursprungsform bei behalten
schneidstoffeigenschaften
- hohe Härte und Druckfestigkeit
- hohe Biegefestigkeit undZähigkeit
- hohe Kantenfestigkeit
- hohe Warmfestigkeit
- hohe Oxidationsbeständigkeit
- geringe Diffusions-und Adhäsionsneigung
- hohe Abriebfestigkeit
- reproduzierbares Verschleißverhalten
Gruppen schneidwerkstoffe
- Werkzeugstähle ( unleg. und leg. Kaltarbeitsstähle sowie HSS)
- Hartmetalle (HM auf Basis Wolframkarbid, titankarbonnitrid)
- Schneidkeramiken schneidstoffe aus Oxid, Misch und nichtoxidkermik)
- hochharte Schneidstoffe (Bornitrid und
Diamant
besonderheiten Schnellarbeitsstahl HSS
sehr gute zähigkeit und biegefestigkeit aber eingeschränkte Warmfestigkeit und Härte
bei reinem gegenlauffräsen tritt die schneide bei welcher spanungsdicke ins bauteil ein?
h = 0mm
was ist eine beschichtung
– Eine oder mehrere in sich zusammenhängende Schichten auf einem
Grundwerkstoff– Bei Schneidstoffen existieren karbidische, nitridische und oxidische
Beschichtungen.
Vorteile Beschichtung
Reduktion des Werkzeugverschleißes:– Unterbindung des Kontaktes zwischen Werkstoff und Werkzeug– Steigerung der Verschleißfestigkeit (Hartstoffschicht)– Verminderung der Reibung– Verminderung der Adhäsionsneigung– Wirkung als Diffusionssperre– Steigerung der thermischen und chemisch
Voraussetzung Beschichtung
Beschichtungen dürfen den Grundwerkstoff nicht schwächen
->Verschleiß- und biegefeste Werkzeuge möglich
was bestimmt den verschleiß am werkzeug (auf v_c bezogen)
Abrasion, adhäsion bei niedrigen vc
diffusion und oxidation bei hohen vc
beispiele für beschichtungen
Titannitrid(TiN) universell einsetzbar für fräs bohr und gewinde
Titankarbonnitrid (Ti(C,N)) bohr und fräswerkzeuge für trockenbearbeitung
Titanalunitridschichten(Ti(Al,N)) bearbeitung rostfreier stähle mit schittunterbrechung
Aluoxidschichten (Al_2O_3) Zerspanung von Gusseisen
Diamantschichten (DLC) Drehbearbeitung von Alu-Silizium Legierungen
wann dauerbruch potenzial
bei unterbrochenen schnitt unterliegt schneidstoff starker mech. wechselbeanspruchung
wann querriss potenzial
kurzzeitig aufeinanderfolgende schnittkraftwechsel
was sind kammrisse
beschädigungen der schneide infolge thermischer wechselbeanspruchungen
Kühlung begünstigt kammrissbildung
von was ist die differenz zwischen höchster und niedrigster temperaur abhängig
werkstoff, schnittbedingungen, verhältnis der im werkstoff und in der luft zurückgelegten wege
wie entstehen thermoschockrisse
bilden sich durch einmalige schroffe temperaturveränderungen
thermoschockrisse bilden sich mit einer hohen geschwindigkeit aus
freiflächenverschleiß durch abrasion
Freiflächenverschleiß und Kolkverschleiß werden im Wesentlichen durch mechanischen Abrieb (Abrasion)
hervorgerufen.
Kolkverschleiß durch diffusion
Durch Diffusion von Eisen in das
Hartmetall kann sich das
Wolframkarbid auflösen. In der
Folge wird der Widerstand
gegenüber Abrasion wesentlich
gesenkt.
Taylor Gleichung (verschleißstandzeit)
T = v_c ^k * C_v
v_c = T^1/k *C_T
C_v gibt standzeit bei v_c = 1 an
C_T gibt v_c bei T_c =1 an
Blisk bedeutung
Blade Integrated Disk
Wie heißen die beiden Verschleißformen, die an Schneideplatten entstehen können?
Freiflächenverschleiß
Kolkverschleiß
Ursache des Kolkverschleißes
Diffusion zwischen Werkstoff und Schneidstoff
Ursache für Freiflächen- und Kolkverschleiß
mechanischer Abrieb (Abrasion)
Was mavcht die die Taylorfunktion?
Gleichung, mit welcher die Werkzeugstandzeit in geometrisch bestimmten Zerspanprozessen in Abhängigkeit von der Schnittgeschwindigkeit berechnet werden kann
Grenzwert für die Freiflächenverschleißmessung
Verschleißmarkebreite VB
Welche Bedingung muss erfüllt sein, damit die Näherungsgleichung für die maximale Spanungsdicke angewendet werden darf
die Annahme des kreisförmigen Eingriffsbogen muss gültig sein: vc»_space; vf
Beschichtungen bei Schneidstoffen auf chemischer Ebene
karbidisch
nitridisch
oxidisch
Möglichkeit der Reduzierung von Diffuiosnvorgängen gegen den Kolkverschleiß
Hartstoffbeschichtungen
Welche Achsen befinden sich in einem Diagramm zur Auswertung eines Zeitstandversuchs?
x-Achse: Schnittzeit tc
y-Achse: Verschleißmarkenbreite VBmax
Zusammenhang Standzeit und Schnittgeschwindigkeit
Je höher die Schnittgeschwindkeit, desto geringer die Standzeit
Der ideale Schneidstoff Diagramm erklären
X-Achse : Zähigkeit und Biegefestigkeit
Y-Achse: Härte und Warmfestigkeit
von oben links nach unten rechts:
oben links: cBn, r3chts daneben DP
darunter: Keramik
weiter rechts und ein stück drunter: Cermet
unter und rechts davon: Hartmetall
ganz unten rechts : HSS
cBN: kubisches Bornidtrid
Dp: Polykristalliner diamant
cermet: Keramik und Metall
