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Ü. Grundlagen der Zerspanung Flashcards

1
Q

Trennen ist Fertigen durch ?(1)? der Form eines ?(2)?, wobei der Zusammenhalt ?(3)?, das heißt im Ganzen ?(4)? wird.

Dabei ist die ?(5)? in der ?(6)? enthalten.

Das ?(7)? zusammengesetzter Körper wird dazu gezählt.

A

(1) Ändern
(2) festen Körpers
(3) örtlich aufgehoben
(4) vermindert
(5) Endform
(6) Ausgangsform
(7) Zerlegen

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2
Q

Nenne Verfahren beim Spanen mit geometrisch bestimmter Schneide: ??

A
  • Bohren, Senken, Reiben
  • Fräsen
  • Drehen
  • Räumen
  • Sägen
  • Feilen, Raspeln
  • Hobeln, Stoßen

(…)

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3
Q

Untergruppen beim Spanen mit geometrisch bestimmter Schneide sind unterteilt nach?

A

der Art des Werkzeuges und der Kinematik

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4
Q

Verfahrensvarianten Drehen

Kann grob unterteilt werden in? (6)

A

Plandrehen

Runddrehen

Schraubdrehen (z.B. Gewindestrehlen)

Wälzdrehen

Profildrehen

Formdrehen

–> Folien 5+6 Abbildungen ansehen

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5
Q

Unterschied zwischen Profildrehen und Formdrehen:

Beim Profildrehen gibt es ein Profil, welches dem Werkstück aufgezwungen wird, sodass sich eine negative Form ergibt und beim Formdrehen haben wir dagegen eine Form vordefiniert, welche wir einfach nur nachdrehen.

A

…

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6
Q

moderne Drehwerkzeuge

Einsatz von ?? in Werkzeughaltern für Dreharbeiten

A

Wendeschneidplatten

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7
Q

moderne Drehwerkzeuge

Einsatz von Wendeschneidplatten in Werkzeughaltern für Dreharbeiten:

  • wirtschaftlich durch mehr als eine Schneide pro Werkzeug
  • unters. Werkzeugformen für flexible Bearbeitungen nach DIN 1832

–> siehe Abbildungen Folie 8

A

…

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8
Q

Wendeschneidplatten besitzen mehrere Schneiden und sind wendbar. Das hat den Vorteil, dass nicht so oft getauscht oder umgerüstet werden muss, sodass keine hohen Umrüstzeiten anfallen.

Außerdem kann eine Hochdruck-Kühlmittelzufuhr integriert werden.

A

…

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9
Q

Bsp.: Drehbearbeitung intermetallischer Titanaluminide (siehe Folie 9)!

A

…

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10
Q

Bsp.: Entwicklung neuer Schneidstoffe - Drehen mit Werkzeugen auf Niobkarbidbasis (siehe Folie 10)!

A

…

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11
Q

Verfahrensvarianten Fräsen

Plan- und Rundfräsen

Schraub- und Wälzfräsen

–> siehe Folie 11

A

…

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12
Q

Beim ?? wird ein Werkzeug mit werkstückgebundener Form verwendet

A

Profilfräsen

Bsp.: Fräsen von Nuten, Radien, Zahnflanken, Führungsbahnen

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13
Q

Beim ?? wird die gewünschte Werkstückgeometrie durch eine gesteuerte Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück erzeugt. Das Werkzeug wird dabei durch Abtasten einer Bezugsform oder ein CNC-Programm geführt.

A

Formfräsen

Bsp.: Fräsen von Turbinenschaufeln oder Blisks

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14
Q

1) Eigenschaften 3-Achsfräsen?

2) Eigenschaften 5-Achsfräsen?

A

1) Lediglich 3 translatorische Achsen (X,Y,Z) gleichzeitig verfügbar

2) simultane und kontinuierliche Bewegungen in 5 Achsen:
- 3 translatorisch: X, Y, Z
- 2 rotatorisch: A, C

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15
Q

Gleich- und Gegenlauffräsen

Gegenlauffräsen:
Das Werkzeug rotiert ?? der ??

Gleichlauffräsen:
Das Werkzeug rotiert ?? der ??

A

Gegenlauffräsen:
Das Werkzeug rotiert entgegen der Vorschubrichtung

Gleichlauffräsen:
Das Werkzeug rotiert mit der Vorschubrichtung

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16
Q

Werkzeuge bestehen in der Regel aus mehr als einer Schneide.

Wahr/Falsch?

A

Wahr

–> Einsatz von Vollmaterialwerkzeugen oder Wendeschneidplatten auf Messerköpfen

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17
Q

Beispiel: Substitution der konventionellen Überflutungskühlung (siehe Folie 16)!!!

A

!

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18
Q

Geometrien am Schneidkeil

Abbildung auf Folie 18 beschriften!!!

A

!!!

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19
Q

Geometrien am Schneidkeil

?? ist der Teil des Werkzeuges, an dem durch Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück der Span entsteht.

A

Schneidkeil

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20
Q

Geometrien am Schneidkeil

?? sind Flächen am Schneidkeil, die den entstehenden Schnittflächen zugekehrt sind

A

Freiflächen Aalpha , A’alpha

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21
Q

Geometrien am Schneidkeil

?? ist die Fläche am Schneidkeil, auf der der Span abläuft

A

Spanfläche Agamma

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22
Q

?? sind die Schnittlinien der den Schneidkeil begrenzenden Flächen. Sie können gerade, geknickt oder gekrümmt sein.

A

Schneiden

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23
Q

?? sind Schneiden, deren Schneidkeil bei Betrachtung in der Arbeitsebene in Vorschubrichtung weist.

A

Hauptschneiden S

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24
Q

?? sind Schneiden, deren Schneidteil bei Betrachtung in der Arbeitsebene nicht in Vorschubrichtung weist

A

Nebenschneiden S’

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25
Q

?? ist diejenige Ecke, an der eine Haupt- und eine Nebenschneide mit gemeinsamer Spanfläche zusammentreffen

A

Schneidenecke

26
Q

Winkel am Drehwerkzeug - Orthogonalschnitt

Es gilt immer: alpha + beta + gamma = ??°

alpha0: orthogonal Freiwinkel
beta0: orthogonal Keilwinkel
gamma0: orthogonal Spanwinkel

A

90°

–> FOLIE 20+21 ansehen!

27
Q

Messbare Prozessgrößen

Erfassung der Zerspankomponenten
–> FOLIE 22-25 ansehen

A

…

28
Q

Die ?? gibt die Schnittkraft an, die für die Entfernung eines Spanes mit einer Schnittbreite von b = 1mm und einer Spanungsdicke von h = 1mm erforderlich ist.

A

spezifische Schnittkraft ksubc1.1

29
Q

Messbare Prozessgrößen
- Erfassung der Zerspankraftkomponenten

Anforderungen an Messgeräte zur Messung der Zerspankraft: ?? (3)

A

hohe Steifigkeit (Verrichtung des EInflusses des Messsystems)

hohe Empfindlichkeit (Genaue Kraftmessung)

hohe Eigenfrequenz (Ermittlung der dynamischen Kraftanteile)

30
Q

Messbare Prozessgrößen
- Erfassung der Zerspankraftkomponenten

Für die Erfassung von Zerspankraftkomponenten finden Messgeräte auf ?(1)? Basis sowie ?(2)? Verwendung.

A

(1) piezoelektrischer

(2) Dehnmessstreifen

31
Q

Messbare Prozessgrößen
- Verschleißmessung

–> Folie 27 ansehen!!

A

!!

32
Q

Messbare Prozessgrößen

- Temperaturmessung (FOLIE 28+29+30+31+32)

A

…

33
Q

Zur Temperaturmessung eignet sich was?

A

Thermografieaufnahmen

34
Q

Messbare Prozessgrößen

Bsp.: Werkzeugverschleißkompensation auf die Oberflächenqualität

Nachteilige Auswirkung des Werkzeugverschleißes auf die Werkstück- und Oberflächenqualität

Lösung: ??

A

Lösung:
Echtzeit-Kompensation der Werkzeugverschleiß induzierten Prozessqualität durch Regelung der Prozessparameter (siehe Folie 33)

35
Q

Spanbildungssimulation

Wie erfolgt die Trennung der Werkstoffbereiche beim Spanen? Ablauf: Nenne die 4 Schritte

A
  1. Eindringen des Werkzeugs in das Werkstück
  2. Fließen des Werkstoffes bei überschreiten der kritischen Schubspannung
  3. Ausbildung eines Spans
  4. Ablaufen des Spans über die Spanfläche des Schneidkeils
36
Q

Trennung der Werkstoffbereiche beim Spanen

Wesentliche Voraussetzungen: ?? (2)

A

Härte des Schneidstoffs ist höher als die des Werkstückwerkstoffes

Überschreitung der minimalen Eindringtiefe

37
Q

Spanbildungssimulation

FOLIE 36 ansehen!!! (primäre und sekundäre Scherzone)

A

…

38
Q

Spanbildungssimulation
Bsp.: Simulation der Spanbildung mit Hilfe der FEM (Finite Elemente Methode)
–> realitätsnahe Abbildung des Zerspanprozesses

Motivation:
- Analyse der thermischen und mechanischen Beanspruchung des Werkzeugs
- besseres Verständnis der Spanbildungsmechanismen
- Möglichkeit der Verschleißvorhersage
(Folie 37-49!!!!)

A

!!! (Nicht Klausurrelevant)

39
Q

Spanbildungssimulation
Einflüsse auf den Zerspanprozess

Exzentrizitäten:

  • Hautspindel
  • Werkzeughalter
  • Werkzeug

Werkzeug nimmt Einfluss durch welche Eigenschaften: ?? (4)

A
  • Eigenfrequenz
  • Steifigkeit
  • Schneidkantengeometrie
  • Schneidkantenradius
40
Q

Spanbildungssimulation
Bsp.: realistische Wiedergabe des Zerspanprozesses

Was sind die Ergebnisse aus Simulationen/welche Informationen können entnommen werden? (4)

A
  • thermodynamische Beanspruchungen
  • Temperaturen
  • Schnittkräfte
  • Werkzeugverschleißvorhersage
41
Q

Spanbildungssimulation
Bsp.: realistische Wiedergabe des Zerspanprozesses

Nenne Vorteile die sich durch Spanbildungssimulation ergeben: ?? (4)

A
  • weniger Experimente erforderlich
  • einfachere Auswahl des richtigen Werkzeugs
  • Reduzierung der Entwicklungszeit
  • besseres Verständnis der Spanbildungsmechanismen
42
Q

Standverhalten des Werkzeugs
–> Verschleißmechanismen an Werkzeugschneiden

Nenne welche!

A

Abrasion (Bsp.: Freiflächenverschleiß)

Tribochemischer Verschleiß (Bsp.: Kolkverschleiß)

Oberflächenzerrüttung (Schichtdelamination)

Adhäsion (bsp.: Aufbauschneide)

–> Bilder Folie 52 ansehen!!!

43
Q

Nenne ein Beispiel für Verschleiß durch Abrasion!

A

Freiflächenverschleiß

44
Q

Standverhalten des Werkzeugs
Standzeitprüfung nach ISO 3685

–> Folie 53 ansehen

A

…

45
Q

Verschleißmechanismen an Werkzeugschneiden

–> Abbildungen auf Folie 54 ansehen!!!

A

…

46
Q

Standzeitprüfung nach ISO 3685

Standzeitbedingungen:

  • am Werkzeug, z.B.: ??
  • am Werkstück, z.B.: ??
  • an der Werkzeugmaschine, z.B.: ??
  • beim Zerspanprozess, z.B.: ??
  • an der Prozessumgebung, z.B. ??
A

Standzeitbedingungen:

  • am Werkzeug, z.B.: Werkzeuggeometrie, Schneidstoff
  • am Werkstück, z.B.: Form, Werkstoff
  • an der Werkzeugmaschine, z.B.:dyn. und stat. Steifigkeit
  • beim Zerspanprozess, z.B.: Kinematik, Schneidkanteneingriff
  • an der Prozessumgebung, z.B.: Kühlschmierung, thermische Randbedingung
47
Q

Standzeitprüfung nach ISO 3685

Standzeitkriterien:

  • am Werkzeug, z.B.: ?
  • am Werkstück, z.B.: ?
  • beim Zerspanprozess, z.B.: ?
A

Standzeitkriterien:

  • am Werkzeug, z.B.: Verschleiß
  • am Werkstück, z.B.: Werkstück
  • beim Zerspanprozess, z.B.: Zerspanprozess
48
Q

Werkzeugleistung abhängig von: ?? (3)

A

Zerspanfähigkeit

Verschleißfestigkeit des Werkzeugs

Bearbeitbarkeit des Werkstücks und des Werkstoffs

49
Q

Nenne Standzeitparameter! (3)

A

Standzeit

Standvolumen

Standweg

50
Q

TESTAT-RELEVANT:
Standverhalten des Werkzeugs
–> Einflüsse auf das Standvermögen
–> Tabelle FOLIE 56!!!

A

…

51
Q

Einflüsse auf das Standvermögen am Werkstück nimmt: ?? (3)

Testat-relevant

A
  • Gestalt, Form
  • Lage der Schnittfläche
  • Steifigkeit
52
Q

Einflüsse auf das Standvermögen am Werkzeug nimmt: ?? (3)

Testat-relevant

A

Schneidstoff

Schneidengeometrie

Einspannung

Steifigkeit

53
Q

Einflüsse auf das Standvermögen nimmt bei den Schnittbedingungen: ?? (4)

(Testat-relevant)

A

Schnittgeschwindigkeit

Vorschub

Schnitttiefe

Kühlschmierstoffe

54
Q

Einflüsse auf das Standvermögen am Werkstoff nimmt: ?? (3)

Testat-relevant

A

chemische Zusammensetzung

Wärmebehandlung

Gefügeausbildung

55
Q

Einflüsse auf das Standvermögen an der Werkzeugmaschine nimmt: ?? (4)

(Testat-relevant)

A

statische und dynamische Steifigkeit

Genauigkeit

Antriebe und Getriebe

Spannvorrichtung

56
Q

Spanformen

Parametereinflüsse: ?? (6)

A

Umformbarkeit des Werkstoffs

Schneidengeometrie, z.B. Spanwinkel

Schnittgeschwindigkeit

Spanungsdicke oder Vorschub

Zustand der Schneide

Steifigkeit von Werkstück und Werkzeugmaschine

57
Q

ungünstige Spanformen und geeignete Spanformen

–> siehe FOLIE 57!!!!

A

…

58
Q

Nenne bsph. 2 brauchbare Spanformen!

A

Schrägwendelspäne

Bröckelspäne

59
Q

Nenne ein paar Anforderungen an den Schneidstoff!

A

hohe Druck-, Biege- und Kantenfestigkeit

hohe Zähigkeit

hohe Härte

hohe Warmfestigkeit

hohe Wärmeleitfähigkeit

gute Oxidationsbeständigkeit

geringe Diffusions- und Klebneigung

gute Bearbeitbarkeit

(Folie 59 ansehen)

60
Q

Überblick über Schneidstoffe

Welche Eigenschaften hat der ideale Schneidstoff?

A

hohe Zähigkeit und hohe Härte

61
Q

Überblick über Schneidstoffe

–> FOLIE 60 einprägen!

A

!!

62
Q

Vergleich der Schneidstoffarten hinsichtlich Härte und Zähigkeit!

FOLIE 61 LERNEN FÜR KLAUSUR SEHR WICHTIG!!!!
–> Folie 62 dazu auch ansehen

A

!!!

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