Zerspantechnik: Mit 35 Tabellen

ISBN-13: 9783528840402 / Niemiecki / Miękka / 1993 / 376 str.

Eberhard Paucksch

Opis

In vielen BearbeitungsflHlen ist man aus Wirtschaftlichkeitstiberlegungen von einerspanenden Formgebung auf einespanloseFormgebung tibergegangen. Das besagt aber keineswegs, daB die Bedeutung der spanenden Formgebung geringer geworden ist. Haufig hat sich eine Verlagerung des Schwerpunkts fUr die spanende Formgebung etwa in der Weise ergeben, daB der Anteil des Grobzerspanens (Schruppens) geringer geworden ist, weil viele Werkstticke spanlos schon sehr nahe an die endgtiltige Form gebracht werden. Jedoch hat sich der Anteil des Feinzerspanens (Schlichtens) entsprechend erhOht. In immer groBerem Umfang werden hochwertige Oberfla chen mit engenToleranzen benotigt, die spanlos nicht in der Qualitat herstellbar sind, daB sie den geforderten eanspruchungendurch Krafte oder Bewegungen gentigen. Dazu kommt noch, daB die Verarbeitungvieler hochfester Werkstoffe vorerst nurdurch Zerspanen wirtschaftlich moglich ist. In DIN 8580 und DIN 8589 sind die spangebenden Bearbeitungsverfahren der Hauptgruppe "Trennen" zugeordnet. Sie sind in den Gruppen"SpanenmitgeometrischbestimmtenSchneiden" und"SpanenmitgeometrischunbestimmtenSchneiden" zu finden. Bild 1zeigt die Unterteilung in diesen beiden Gruppen. 3Trennen 3.2Spanen mitgeometrisch 13.1Zerteilen bestimmten Schneiden 3.2.1 13.2.6 3.3Spanenmitgeometrisch Drehen _S_iig;;...e_n _ 1 unbestimmtenSchneiden 32 13.3.4 1. .5 Honen Roumen 13.4Abtragen 13.5Zerlegen 13.6Reinigen 13.7Evakuieren Einleitung 2 Beim"SpanenmitgeometrischbestimmtenSchneiden" finden wirDrehen, Bohren, Senken, Rei ben, Friisen, Hobeln, StofJen, Riiumen, Siigen und andere Verfahren. Die Werkzeuge dafUr haben eine oder mehrere Schneiden mit Flachen, Kanten, Ecken und Winkeln, die genau bekannt sind.

Spis treści

A Drehen.- 1 Drehwerkzeuge.- 1.1 Schneidstoffe.- 1.1.1 Unlegierter und niedriglegierter Werkzeugstahl.- 1.1.2 Schnellarbeitsstahl.- 1.1.3 Hartmetall.- 1.1.4 Cermet.- 1.1.5 Keramik.- 1.1.6 Diamant.- 1.1.7 Polykristalline Schneidstoffe.- 1.2 Schneidenform.- 1.2.1 Bezeichnungen.- 1.2.2 Negative Spanwinkel.- 1.2.3 Wendeschneidplatten.- 1.2.4 Oberflächengüte.- 1.3 Werkzeugform.- 1.3.1 Drehmeißel aus Schnellarbeitsstahl.- 1.3.2 Drehmeißel mit Hartmetallschneiden.- 1.3.3 Klemmhalter.- 1.3.4 Innendrehmeißel.- 1.3.5 Formdrehmeißel.- 2 Werkstück.- 2.1 Werkstoff.- 2.2 Werkstückeinspannung.- 2.2.1 Radiale Lagebestimmung.- 2.2.2 Axiale Lagebestimmung.- 2.2.3 Übertragung der Drehmomente und Kräfte.- 2.3 Werkstückgestalt.- 2.3.1 Grobgestalt.- 2.3.2 Feingestalt.- 2.3.3 Mikrogestalt.- 3 Bewegungen.- 3.1 Bewegungsrichtung.- 3.2 Aus der Vorschubrichtung abgeleitete Drehverfahren.- 3.3 Schnitt- und Zerspanungsgrößen.- 4 Kräfte an der Schneide.- 4.1 Zerspankraftzerlegung.- 4.2 Entstehung der Zerspankraft und Spangeometrie.- 4.3 Berechnung der Schnittkraft.- 4.3.1 Spanungsquerschnitt und spezifische Schnittkraft.- 4.3.2 Einfluß des Werkstoffs.- 4.3.3 Einfluß der Spanungsdicke.- 4.3.4 Einfluß der Schneidengeometrie.- 4.3.5 Einfluß des Schneidstoffs.- 4.3.6 Einfluß der Schnittgeschwindigkeit.- 4.3.7 Einfluß der Werkstückform.- 4.3.8 Einfluß der Werkzeugstumpfung.- 4.3.9 Weitere Einflüsse.- 4.4 Schneidkantenbelastung.- 4.5 Berechnung der Vorschubkraft.- 4.5.1 Einfluß der Spanungsdicke.- 4.5.2 Einfluß der Schneidengeometrie.- 4.5.3 Einfluß des Schneidstoffs.- 4.5.4 Einfluß der Schnittgeschwindigkeit.- 4.5.5 Stumpfung und weitere Einflüsse.- 4.6 Berechnung der Passivkraft.- 4.6.1 Einfluß der Schneidengeometrie.- 4.6.2 Stumpfung und weitere Einflüsse.- 5 Temperatur an der Schneide.- 5.1 Messen der Temperatur.- 5.2 Temperaturverlauf.- 5.3 Temperaturfeld und Wärmebilanz.- 5.4 Kühlschmiermittel.- 6 Verschleiß und Standzeit.- 6.1 Verschleißursachen.- 6.1.1 Reibungsverschleiß.- 6.1.2 Preßschweißverschleiß.- 6.1.3 Diffusionsverschleiß.- 6.1.4 Verformung der Schneidkante.- 6.2 Verschleißformen.- 6.2.1 Freiflächenverschleiß.- 6.2.2 Kolkverschleiß.- 6.2.3 Weitere Verschleißformen.- 6.3 Verschleißverlauf.- 6.3.1 Einfluß der Eingriffszeit.- 6.3.2 Einfluß der Schnittgeschwindigkeit.- 6.4 Standzeit.- 6.4.1 Definitionen.- 6.4.2 Einfluß der Schnittgeschwindigkeit.- 6.4.3 Weitere Einflüsse.- 7 Leistung und Spanungsvolumen.- 7.1 Leistungsberechnung.- 7.2 Spanungsvolumen.- 7.2.1 Zeitspanungsvolumen.- 7.2.2 Leistungsbezogenes Zeitspanungsvolumen.- 7.2.3 Spanungsvolumen je Werkstück.- 8 Wahl wirtschaftlicher Spanungsgrößen.- 8.1 Einfluß der Schnittgrößen auf Kräfte, Verschleiß und Leistungsbedarf.- 8.2 Berechnung der Fertigungskosten.- 8.2.1 Maschinenkosten.- 8.2.2 Lohnkosten.- 8.2.3 Werkzeugkosten.- 8.2.4 Zusammenfassung der Fertigungskosten.- 8.3 Einfluß der Bearbeitungszeitverkürzung auf die Fertigungskosten (Kosten-minimierung).- 9 Berechnungsbeispiele.- 9.1 Scherwinkel.- 9.2 Längs-Runddrehen.- 9.3 Standzeitberechnung.- 9.4 Fertigungskosten.- 9.5 Optimierung der Schnittgeschwindigkeit vc.- B Hobeln und Stoßen.- 1 Werkzeuge.- 1.1 Werkzeugform.- 1.2 Schneidstoffe.- 1.3 Schneidengeometrie.- 2 Werkstücke.- 2.1 Werkstückformen.- 2.2 Werkstoffe.- 3 Bewegungen.- 3.1 Bewegungen in Schnittrichtung.- 3.2 Bewegungen in Vorschubrichtung.- 4 Kräfte und Leistung.- 4.1 Berechnung der Schnittkraft.- 4.2 Berechnung der Schnittleistung.- 5 Zeitspanungsvolumen.- 6 Berechnungsbeispiel.- C Bohrverfahren.- 1 Abgrenzung.- 2 Bohren ins Volle.- 2.1 Der Spiralbohrer.- 2.2 Schneidengeometrie am Spiralbohrer.- 2.2.1 Kegelmantelschliff.- 2.2.2 Besondere Anschlifformen.- 2.2.3 Anschliffgüte von Spiralbohrern.- 2.3 Bohrer mit Wendeschneidplatten.- 2.3.1 Konstruktiver Aufbau.- 2.3.2 Eigenschaften und Einsatzgebiete.- 2.4 Schneidstoffe für Bohrwerkzeuge.- 2.4.1 Schnellarbeitsstahl.- 2.4.2 Schnellarbeitsstahl mit Hartstoffschichten.- 2.4.3 Hartmetalle.- 2.5 Spanungsgrößen.- 2.6 Kräfte, Schnittmoment, Leistungsbedarf.- 2.6.1 Schnittkraftberechnung.- 2.6.2 Schnittmoment und Schnittleistung.- 2.6.3 Weitere Zerspankraftkomponenten.- 2.7 Verschleiß und Standweg.- 2.7.1 Verschleiß an Spiralbohrern.- 2.7.2 Wirkung von Verschleiß.- 2.7.3 Standweg und Standzeit.- 2.8 Werkstückfehler, Bohrfehler.- 2.8.1 Vom Werkstück verursachte Fehler.- 2.8.2 Vom Werkzeug verursachte Fehler.- 2.8.3 Maßnahmen zur Vermeidung von Bohrfehlern.- 3 Aufbohren.- 3.1 Werkzeuge zum Aufbohren.- 3.2 Spanungsgrößen.- 3.3 Kräfte, Schnittmoment und Leistung.- 4 Senken.- 4.1 Senkwerkzeuge.- 4.2 Spanungsgrößen und Schnittkraftberechnung.- 4.3 Stufenbohren.- 5 Reiben.- 5.1 Reibwerkzeuge.- 5.1.1 Handreibahlen.- 5.1.2 Maschinenreibahlen.- 5.1.3 Kegelreibahlen.- 5.1.4 Schneidengeometrie an Mehrschneidenreibahlen.- 5.1.5 Einschneidenreibahlen.- 5.2 Spanungsgrößen.- 5.3 Arbeitsergebnisse.- 6 Tiefbohrverfahren.- 6.1 Tiefbohren mit Spiralbohrern.- 6.2 Tiefbohren mit Einiippen-Tiefbohrwerkzeugen.- 6.2.1 Einiippen-Tiefbohrwerkzeuge.- 6.2.2 Schnittbedingungen bei Einiippen-Tiefbohrwerkzeugen.- 6.2.3 Kräfte am Bohrkopf.- 6.3 Tiefbohren mit BTA-Werkzeugen.- 6.3.1 BTA-Tiefbohrwerkzeuge.- 6.3.2 Schnittgeschwindigkeit und Vorschub beim BTA-Tiefbohren.- 6.4 Tiefbohren mit Ejektor-Werkzeugen.- 7 Gewindebohren.- 7.1 Gewindearten.- 7.2 Formen von Gewindebohrern.- 7.3 Schneidstoff.- 7.4 Verschleiß und Standweg.- 7.4.1 Verschleißformen.- 7.4.2 Schneidenbruch.- 7.4.3 Standzeitkriterien.- 7.5 Berechnung von Kräften, Moment und Leistung.- 7.5.1 Schnittaufteilung.- 7.5.2 Schnittkraftberechnung.- 7.5.3 Schnittmoment und Schnittleistung.- 7.6 Schnittgeschwindigkeit.- 8 Berechnungsbeispiele.- 8.1 Bohren ins Volle.- 8.2 Aufbohren.- 8.3 Kegelsenken nach Bild C-32.- D Fräsen.- 1 Definitionen.- 2 Fräswerkzeuge.- 2.1 Werkzeugformen.- 2.1.1 Walzen- und Walzenstirnfräser.- 2.1.2 Scheibenfräser.- 2.1.3 Profilfräser.- 2.1.4 Fräser mit Schaft.- 2.1.5 Fräsköpfe.- 2.2 Wendeschneidplatten für Fräswerkzeuge.- 2.3 Schneidstoffe.- 3 Umfangsfräsen.- 3.1 Eingriffsverhältnisse beim Gegenlauffräsen.- 3.1.1 Eingriffskurve.- 3.1.2 Wirkrichtung.- 3.1.3 Spanungsdicke.- 3.2 Zerspankraft.- 3.2.1 Definition der Zerspankraftkomponenten.- 3.2.2 Schnittkraftverlauf und Überlagerungen.- 3.3 Schnittleistung.- 3.4 Zeitspanungsvolumen.- 3.4.1 Optimierungsfragen.- 3.4.2 Spezifische Schnittleistung.- 3.5 Gleichlauffräsen.- 3.5.1 Eingriffskurve beim Gleichlauffräsen.- 3.5.2 Richtung der Zerspankraft beim Gleichlauffräsen.- 3.5.3 Weitere Besonderheiten beim Gleichlauffräsen.- 4 Stirnfräsen.- 4.1 Eingriffsverhältnisse.- 4.1.1 Eingriffsgrößen.- 4.1.2 Spanungsgrößen.- 4.2 Kraft- und Leistungsgrößen.- 4.2.1 Schnittkraftberechnung.- 4.2.2 Schnittleistung.- 4.2.3 Zeitspanungsvolumen.- 4.3 Feinfräsen.- 4.3.1 Entstehung der Oberflächenform.- 4.3.2 Fräsen mit Sturz.- 4.3.3 Wirkung der Zerspankräfte beim Feinfräsen.- 4.3.4 Einzahnfräsen.- 5 Hochgeschwindigkeitsfräsen.- 6 Berechnungsbeispiele.- 6.1 Vergleich Umfangsfräsen—Stirnfräsen.- 6.2 Feinfräsen.- E Räumen.- 1 Werkzeuge.- 1.1 Schneidenzahl und Werkzeuglänge.- 1.2 Schnittaufteilung und Staffelung.- 1.3 Teilung.- 2 Spanungsgrößen.- 3 Kräfte und Leistung.- 4 Berechnungsbeispiel.- F Schleifen.- 1 Schleifwerkzeuge.- 1.1 Formen der Schleifwerkzeuge.- 1.2 Bezeichnung nach DIN 69 100.- 1.3 Schleifmittel.- 1.3.1 Korund.- 1.3.2 Siliziumkarbid.- 1.3.3 Bornitrid.- 1.3.4 Diamant.- 1.4 Korngröße und Körnung.- 1.5 Bindung.- 1.6 Schleifscheibenaufspannung.- 1.7 Auswuchten von Schleifscheiben.- 1.7.1 Unwucht.- 1.7.2 Unwucht messen.- 1.7.3 Unwucht ausgleichen.- 2 Kinematik.- 2.1 Einteilung der Schleifverfahren in der Norm.- 2.2 Schnittgeschwindigkeit.- 2.3 Werkstückgeschwindigkeit beim Rundschleifen.- 2.4 Vorschub beim Querschleifen.- 2.5 Vorschub beim Schrägschleifen.- 2.6 Vorschub und Zustellung beim Längsschleifen.- 2.7 Bewegungen beim Spitzenlosschleifen.- 2.8 Bewegungen beim Umfangs-Planschleifen.- 2.9 Seitenschleifen.- 2.9.1 Quer-Seitenplanschleifen.- 2.9.2 Längs-Seitenplanschleifen.- 2.9.3 Zweischeiben-Feinschleifen.- 2.9.4 Längs-Seitenschleifen mit Werkstückrotation.- 2.9.5 Seiten-Formschleifen.- 2.10 Tiefschleifen.- 2.11 Innenschleifen.- 2.12 Trennschleifen.- 2.12.1 Außentrennschleifen.- 2.12.2 Innenlochtrennen.- 2.13 Punktschleifen.- 3 Eingriffsverhältnisse.- 3.1 Vorgänge beim Eingriff des Schleifkorns.- 3.2 Eingriffswinkel.- 3.3 Kontaktlänge und Kontaktzone.- 3.4 Form des Eingriffsquerschnitts.- 3.5 Zahl der wirksamen Schleifkörner.- 4 Auswirkungen am Werkstück.- 4.1 Oberflächengüte.- 4.1.1 Wirkrauhtiefe.- 4.1.2 Werkstückrauhtiefe.- 4.1.3 Einflüsse auf die Werkstückrauhtiefe.- 4.2 Verfestigung und Verformungs-Eigenspannungen.- 4.2.1 Verfestigung.- 4.2.2 Eigenspannungen durch Werkstoffverformung.- 4.3 Erhitzung, Zugeigenspannungen und Schleifrisse.- 4.3.1 Erhitzung.- 4.3.2 Zugeigenspannungen und Schleifrisse.- 4.4 Gefügeveränderungen durch Erwärmung.- 4.5 Beeinflussung der Eigenspannungsentstehung.- 5 Spanungsvolumen.- 5.1 Spanungsvolumen pro Werkstück.- 5.1.1 Spanungsvolumen beim Längschleifen.- 5.1.2 Spanungsvolumen beim Querschleifen.- 5.2 Zeitspanungsvolumen.- 5.3 Bezogenes Zeitspanungsvolumen.- 5.4 Standvolumen und andere Standgrößen.- 5.5 Optimierung.- 5.5.1 Günstige Schleifbedingungen beim Grobschleifen.- 5.5.2 Günstige Schleifbedingungen beim Feinschleifen.- 6 Verschleiß.- 6.1 Absplittern und Abnutzung der Schleifkornkanten.- 6.2 Ausbrechen von Schleifkorn.- 6.3 Auswaschen der Bindung.- 6.4 Zusetzen der Spanräume.- 6.5 Verschleißvolumen und Verschleißkenngrößen.- 6.6 Wirkhärte.- 7 Abrichten.- 7.1 Ziele.- 7.2 Abrichten mit Einkorndiamant.- 7.3 Abrichten mit Diamant-Vielkornabrichter.- 7.4 Abrichten mit Diamantfliese.- 7.5 Abrichten mit Diamantrolle.- 7.6 Preßrollabrichten.- 7.7 Abrichten von CBN-Schleifscheiben.- 8 Kräfte und Leistung.- 8.1 Richtung und Größe der Kräfte.- 8.1.1 Kraftkomponenten.- 8.1.2 Einflüsse auf die Größe der Kraftkomponenten.- 8.1.3 Messen der Kraftkomponenten.- 8.1.4 Berechnen der Schleifkräfte.- 8.2 Leistungsberechnung.- 9 Schwingungen.- 10 Berechnungsbeispiele.- 10.1 Querschleifen.- 10.2 Außen-Längsrundschleifen.- 10.3 Innen-Längsrundschleifen.- G Honen.- 1 Abgrenzung.- 2 Langhubhonen.- 2.1 Werkzeuge.- 2.1.1 Werkzeugformen und Wirkungsweise.- 2.1.2 Schleifmittel für das Honen.- 2.2 Bewegungsablauf.- 2.2.1 Schnittbewegung.- 2.2.2 Axialhub und Hublage.- 2.2.3 Zustellung.- 2.3 Abspanvorgang.- 2.4 Zerspankraft.- 2.5 Auswirkungen am Werkstück.- 2.5.1 Oberflächengüte.- 2.5.2 Formgenauigkeit.- 2.5.3 Blechmantel.- 2.6 Abspangrößen.- 2.6.1 Abtragsgeschwindigkeit.- 2.6.2 Zeitspanungsvolumen.- 2.6.3 Honsteinverschleiß.- 3 Kurzhubhonen.- 3.1 Werkzeuge.- 3.1.1 Konstruktiver Aufbau.- 3.1.2 Schleifmittel, Korngröße und Bindung.- 3.2 Bewegungsablauf.- 3.2.1 Schnittbewegung.- 3.2.2 Vorschubbewegung.- 3.2.3 Anpressung.- 3.3 Kräfte.- 3.3.1 Zerspankraft.- 3.3.2 Stützkräfte und Werkstückantrieb bei spitzenloser Bearbeitung.- 3.4 Abspanungsvorgang.- 3.5 Auswirkungen am Werkstück.- 3.5.1 Oberflächengüte.- 3.5.2 Formgenauigkeit.- 3.5.3 Werkstoffverfestigung.- 3.6 Abspanungsgrößen.- 4 Bandhonen.- 4.1 Verfahrensbeschreibung.- 4.2 Bewegungsablauf.- 4.3 Werkzeuge.- 4.4 Werkstücke.- 4.5 Arbeitsergebnisse.- 5 Berechnungsbeispiele.- 5.1 Langhubhonen.- 5.2 Kräfte beim Honen.- 5.3 Kurzhubhonen.- 5.4 Abtrag und Verschleiß beim Kurzhubhonen.- H Läppen.- 1 Abgrenzung.- 2 Läppwerkzeuge.- 2.1 Läppkorn.- 2.2 Läppflüssigkeiten.- 2.3 Läppscheiben.- 2.4 Andere Läppwerkzeuge.- 3 Bewegungsablauf bei den Läppverfahren.- 3.1 Planläppen.- 3.2 Planparallel-Läppen.- 3.3 Außenrundläppen.- 3.4 Innenrundläppen.- 3.5 Schraubläppen.- 3.6 Wälzläppen.- 3.7 Profilläppen.- 4 Werkstücke.- 5 Abspanungsvorgang.- 6 Arbeitsergebnisse.- 6.1 Oberflächengüte.- 6.2 Genauigkeit.- 6.3 Randschicht.- 7 Weitere Läppverfahren.- 7.1 Druckfließläppen.- 7.1.1 Verfahrensprinzip.- 7.1.2 Pasten und Läppmittel.- 7.1.3 Kenngrößen.- 7.1.4 Einflußgrößen und ihre Wirkung.- 7.1.5 Werkstücke.- 7.2 Ultraschall-Schwingläppen.- 7.2.1 Verfahrensprinzip.- 7.2.2 Werkzeuge.- 7.2.3 Werkstücke.- Formelzeichen.- Verzeichnis der erwähnten DIN-Normen.- Sachwortverzeichnis.