3. Trennen

Mechanisches Trennen von Werkstücken ohne Entstehen von formlosem Stoff.

Zerteilen von WS an zwei Schneiden, die sich aneinander vorbei bewegen. Werkstoff wird abgeschert

1. WS mit Ringzacke festhalten

2. In Form geschnitten durch Stempel

Vollständiges Trennen zur Herstellung von Schnittteilen mit hoher Maß -und Formgenauigkeit und hoher Schnittflächenqualität.

Beim Feinschneiden wird die Glattschnittzone, wenn erforderlich, über die gesamte Blechdicke ausgedehnt.

Schneidspalt normal 5% der Blechdicke

Schneidspalt Feinschnitt 0,5% der Blechdicke

Schnitt —> Bezieht sich auf das geschnittene Teil

Schneid —> Schneidevorgang und Werkzeug

Trennvorgang bei dem mit Hilfe der Schneiden eines Werkzeugs, Werkstoffteilchen in Form von Spänen zur Änderung der Werkstückform und/oder der Werkstückoberfläche mechanisch abgetrennt werden

• Drehen

• Bohren

• Fräsen

• Hobeln

• Räumen

• Sägen

• Pfeilen

1. Linear: Hobeln, Stoßen, Ziehen, Räumen, Sägen

2. Zykloid: Walzenfräsen, Stirnfräsen, Umfangsschleifen,

   Längsschleifen, Stirnschleifen

   (die letzten 3 gehören zur geometrisch unbestimmten Zerspanung)

3. schraubend: Längsdrehen, Plandrehen, Bohren, Aufbohren, Gewindeschneiden, Reiben/Senken

• Spanfläche -> Span wird abgeleitet

• Freifläche -> Bildet mit Spanfläche die Schneide (Vorschubrichtung)

• Nebenfreifläche -> nicht in Vorschubrichtung

• Schleifen-

• Honen-

• Läppen

• Trommelspanen

• Stahlspanen

1. Fließspan

2. Lamellenspan

3. Scherspan

4. Reißspan

Spanart —> Art der Entstehung

Spanform —> geometrische Form des Spans

Negativer Spanwinkel —> Für harte und spröde Werkstoffe -> Höherer Hydrostatischer Druckanteil

Positiver Spanwinkel —> Für weichere Werkstoffe

Gibt Spanvolumen an und kennzeichnet die Sperrigkeit der Späne.

Q: Raumbedarf

Schneidplattengeometrie, welche kontinuierlichen Spanbruch gewährleistet.

Die Eigenschaft sich durch Zerspanen bearbeiten zu lassen.

Keine Wertgröße, sondern eine Aussage die auf 4 verschiedene Kriterien basiert und sich auswirkt.

Span am heißesten

Vorschub f:

Berechnungsverfahren für die spezifische Schnittkraft F’_c.

f -> Vorschub

r -> Eckenradius

1. Adhäsion -> Anhaften + Abreißen

2. Abrasion -> Abreiben (Mikrospäne)

3. Tribochemische Reaktion -> Versprödung

4. Oberflächenzerrüttung -> Ermüdung durch Wechsellast & Flächenpressung -> Risse

• Freiflächenverschleiß: Freifläche wird durch Abrasion zurückgesetztèVerschleiß an der Kerbe und Spanfläche möglich

• Plastische Verformung: Schneidstoff wird durch Kräfte und Erwärmung verformt

• Kolkung: bei thermischer Belastung -> kraterförmig

• Ausbröckelungen: lokale Ausbrüche

• Kantenbruch: bei starken Oberflächenzerrüttung

• Aufbauschneide: Material haftet durch Adhäsion an

• Kammrisse und Querrisse: bei hohen Temperaturen oder durch Oxidationsverschleiß

1. Aufschmelzen von Material zwischen Schneide und Werkzeug

2. Aufschmelzung hat Funktion einer Schneide -> Schlechte Oberfläche

3. Wächst an bis ein Teil abbricht / Versagt und mit Span davon getragen wird

4. Aufbauschneidteile gleiten periodisch zwischen Freiflächen und Schnittflächen ab

   —> Freiflächenverschleiß

   
   

• Kühlung von Werkzeug und Werkstück

• Schmierung zur Minderung der Schnittkräfte und des Verschleißes

• Reinigung der zu bearbeitenden Werkstücke und Wegspülen der Späne

• Korrosionsschutz für die Werkstücke

1. Minimalmengenschmierung (MMS): Bis zu 50ml Schmierstoff je Prozessstunde —> Meist Ölsprühnebel

2. Mindermengenkühlschmierung (MKS): Reduzierung der Umlaufmenge durch gezielte Zufuhr. 2l/h.

3. Trockenbearbeitung: Verzicht. Muss kompensiert werden durch wärme -und verschleißbeständige Werkzeuge. Oder Änderung Schnittparameter.

Zeit die ein Werkzeug bis zum Erreichen eines bestimmten Standzeitkriteriums (z.B. vorgegebene Verschleißmarkenbreite VB) eingesetzt werden kann.

Konträre Ziele

• Schnelle Fertigung -> Hoher Verschleiß -> aber geringere Lohn und Stückkosten.

  
  

• Hohe Härte und Wärmefestigkeit

• Hohe Zähigkeit und Biegefestigkeit

• Längs-

• Plan-

• Quer-

• Einstech

• Gewinde-

• Profil-

• Nachformdrehen

Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück durch eine kreisförmige Schnittbewegung des Werkzeugs und eine senkrecht oder schräg zur Drehachse des Werkzeugs verlaufende Vorschubbewegung.

Schneiden des Fräsers am Umfang angebracht

Nur an der Stirn des Fräsers

Umfang und Stirn wird genutzt

Zylindrische Fläche wird durch Kreisbewegung des Fräsers erzeugt

Fräser stellt Verzahnungsarten da.

Bewegung des Fräsers wird durch Musterstück vorgegeben

mit gleicher Richtung ist Vorschub WS und Richtungsvektor Fräser gemeint

3 translatorische Achsen

3 translatorische und 2 rotatorische Bewegungen

Merkmale:

• simultane kontinuierliche bewegung

Vorteile:

• Weniger Einschränkungen bei Fertigugn von Freiformen

• Für komplexe Geometrien sind kleinere Einspannlängen möglich (man kann näher ans Bauteil)

High Speed Cutting

• Zerspankräfte sinken mit steigener Schnittgeschwindigkeit

• Beginn HSC ist werkstoffabhängig

• Rundbohren —> Zylindrische Innenflächen

• Profilbohren —> rotationssymmetrische nicht zylindrische Flächen

• Unrundbohren —> Beliebige Formen —> Schnitt und Vorschubbewegung werden seperat gesteuert

• Senken —> Nachbearbeitung von zylindrischen Bohrungen (z.B Ränder entgraten)

Feinbearbeitungsverfahren des Bohrens -> zur Verbesserung der Maßgenauigkeit und Oberflächengüte. Loch ist vorgebohrt.

Tiefbohren allgemein ab l/d = 10

• Schneiden sind hintereinander angeordnet

• Vorschub im Werkzeug

• Linearbewegung

Verfahren, bei denen weder die Geometrie der Schneiden noch ihre Anzahl bekannt ist

Unbestimmt hat Fließspanbildung bei harten WS

• Konventionelles Schneidstoffe: Maschen pro Zoll

  • Anzahl der Maschen im Sieb pro zoll

  • Feines Korn -> Große Zahl

• Hochharte Schneidstoffe: Körnung in Mikrometer

  • Feines Korn -> kleine Zahl l

• Umfangsschleifen: Schleifen mit dem Umfang des WZ

• Seitenschleifen: Schleifen mit der Stirnseite des WZ

• Längsschleifen: Bewegung des WZ parallel zur Drehachse

• Querschleifen: Bewegung des WZ quer zur Drehachse

• Außenrundschleifen: Schleifen auf der Außenseite des WS

• Innenrundschleifen: Schleifen auf der Innenseite des WS

• Planschleifen: Schleifen auf der Stirnseite des WS, Erzeugung ebener Fläche

• Es wird zur Regelscheibe noch eine Schleifscheibe hinzugefügt

• WS wird auf Umfang gelagert

• WS wird nicht gespannt oder zentriert

• Leichter Werkstückwechsel —> automatisierbar

Beispiele in Großserienfertigung:

1. Bolzen, Wellen

2. Lagersitz

3. Stangen, Rohre, Schreibwalzen

1. Profilieren: Erzeugung definierter Werkzeugprofile (Schleifscheibenform)

2. Schärfen: Erzeugen einer definierten Werkzeugmikrotopografie (Schneidenraumstruktur)

Abrichten: Schärfen und Profilieren

Vorgang: Diamantabrichtprofilrolle läuft mit der Schleifscheibe mit und richtet dieses permanent ab.

• Werkstück wird durch hin und her Bewegung einer Honleiste bearbeitet —> sehr hohe Genauigkeit

• Honleist über Dreh -und Hubbewegung aus

• Raumgebundenes Verfahren: Abrasivmittel (loses Korn) rollt zwischen Werkstück und Werkzeug in einer Suspension

—> Höchste Genauigkeit

Abrasivmittel (Korn) rollt anhand eines elastischen Trägermaterials (z.B. Polierwatte)

Kraftgebundenes Verfahren: Drehbare Trommel mit Werkstücken und Schleifkörpern -> Schleifkörper reiben an den Werkstücken

1. Funkenerosion (EDM)

2. Elektrochemisches Abtragen (ECM)

3. LIGA-Verfahren

4. Brennschneiden

5. Plasmainjektionsschneiden

6. Laser -und Elektronenstrahlschneiden

7. Wasserstrahlschneiden

   
   

1. Werkstoff und WZ sind elektrisch leitfähig

2. beides in elektrische nicht leitfähigem Dielektrikum

3. Entladung durch Funken

4. Werkstückmaterial schmilzt und verdampft

5. Dielektrikum kühlt und spült Abtrag weg

—> sehr langsam

—> aber präzise

Senkerodieren: Elektrode mit Geometrie ins WS

Drahterodieren: Draht schneidet mit Vorschub senkrecht durch den WS

1. Stromfluss aus Spannungsquelle

2. Werkstoff metallisch und als Anode gepolt

3. Wird in elektrisch leitendes Medium getan (Elektrolyt)

4. Galvanischer Effekt —> zersetzt Metall

—> Filigrane Strukturen möglich

Kostengünstige Alternative

1. Resistmaterial wird durch Röntgenlicht an gewollten stellen geschädigt

2. Lücken werden mit galvanischen Abschiebungen gefüllt

3. Resistsmaterial wird entfernt

4. Formen können für Gießverfahren genutzt werden

• Heizflamme erwärmt den WS auf Entzündungstemperatur

• Schneidsauerstoff wird örtlich zugeführt

• Brennschneiden entsteht (WS wird verbrannt)

• 
  

• Anbindung an Wasser

• Stickstoffplasma wird hergestellt

• Dadurch Schneiden durch örtliches Schmelzen

• 
  

• CO2-Gas wird über einen Resonator und Lichtleiter direkt auf das Werkstück aufgetragen -> Schneiden durch Aufschmelzen und Verdampfen der Schmelze

1. Elektronen in der Anode werden im Vakuum beschleunigt

2. Elektronen werden mit einer Magnetlinse gebündelt

3. Schneiden durch Lenken der Elektronen auf das Werkstück

Wasserstrahl mit hohem Druck -> Zugeben von Abrasivstoffen und Schnitttiefe zu steigern

1. Wasserstrahlschneiden (mit Abstand)

2. Plasmaschneiden

3. Laserschneiden