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Fertigungstechnik 3 1. Spanen Unter Trenen ist nach DIN 8589 ein Trennvorgang zu verstehen, bei dem von einem Werkstück mit Hilfe der Schneiden eines Werkzeugs Werkstoffteilchen in Form von Spänen zu einer Änderung der Werkstoffform und/oder der Werkstückoberfläche mechanisch abgetrennt werden. Die Grundform aller bei den verschiedenen spanenden Bearbeitungsverfahren verwendeten Werkzeugschneiden ist der Keil. Die Formgebung erfolgt beim Spanen durch eine Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück. Die mechanische Wirkung des Schneidkeils am spanenden Werkzeug mit geometrisch bestimmter Form wird durch seine Gestalt, seine Lage zum Werkstück und durch die auftretenden Geschwindigkeitsverhältnisse beeinflusst. Die gezielte Formgebung von Werkstücken mit Hilfe geeigneter Spanungsverfahren nennt man Zerspantechnik. Innerhalb der Fertigungstechnik haben im Verlauf der industriellen Entwicklung die spanenden Fertigungsverfahren eine bedeutende Stellung erreicht, die im Wesentlichen begründet ist durch: 1. die große und nahezu unbegrenzte Variationsbreite der erzeugbaren geometrischen Formen 2. die erreichbare hohe Fertigungsgenauigkeit 3. die hohe Produktivität, auch unter den Bedingungen der Klein- und Mittelserienfertigung 4. die Möglichkeit, gehärtete hochfeste Werkstoffe bearbeiten zu können. Die spanenden Bearbeitungsverfahren werden in zwei Gruppen eingeteilt:
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Arbeitsebene Pfe: sie ist eine gedachte Ebene, die durch die
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Schnitttiefe ap: Die Schnitttiefe bzw. Schnittbreite ist die Tiefe des Eingriffes der Werkzeugschneide. Arbeitseingriff ae: Vorwiegend beim Fräsen und Schleifen benötigt man zur Festlegung des Werkzeugeingriffes zusätzlich den Arbeitseingriff. Damit wird die Größe des Eingriffes des Werkzeugs berechnet. Vorschubeingriff af: Der Vorschubeingriff beschreibt die Größe des Werkzeugeingriffes mit dem Werkstück in Vorschubrichtung.
Spanungsquerschnitt A:
Der Spanungsquerschnitt A ist der Querschnitt des
anzunehmenden Spanes. Er berechnet
sich zu: . Spanungsdicke
h/Spanungsbreite b: Die
Spanungsdicke gibt die Dicke, die
Spanungsbreite die Breite des Spanungsquer- schnittes an.
Bei vereinfachter Betrachtung gelten bezüglich des
geometrischen Zusammenhangs zwischen Vorschub-, Eingriffs- und
Spanungsgrößen entsprechend die Beziehungen .
Hierbei ist χr der Einstellwinkel der Hauptschneide. Zeitspanvolumen
Q: Für den Vergleich
spanender Fertigungsverfahren wird vielfach das Zeitspanvolumen benutzt. Spanfläche: die Fläche, auf der der Span abläuft.
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Standbegriffe sind für die Effektivität von Spanungsvorgängen von wesentlicher Bedeutung. 1. Standvermögen. Hierunter versteht man die Fähigkeit eines Wirkpaares (Werkzeug und Werkstück), einen bestimmten Zerspanvorgang durchzustehen. 2. Standbedingungen. Damit sind alle Bedingungen gemeint, unter denen ein bestimmter Zerspanvorgang durchgeführt wird und die diesen beeinflussen, z.B. Form und Geometrie der Werkzeugschneide, Art und Ausführung der Werkzeugmaschine. 3. Standkriterien. Hierbei handelt es sich um die Grenzwerte für das durch das Zerspanen verursachte unerwünschte Veränderungen am Werkzeug, am Werkstück oder Spanungsvorgang. Die in der Praxis am häufigsten Standkriterien sind Verschleißgrößen, insbesondere der Freiflächenverschleiß. 4. Standgrößen. | ||||||||||||
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