Kapitel 3 Grundbegriffe der Spanungstechnik PDF

Kapitel 3: Grundbegriffe der Spanungstechnik Kraftfahrzeugtechnik / Fertigungstechnik AMB 03220 Grundlagen der Fertigungstechnik Komplex: Kapitel 3: Grundbegriffe der Spanungstechnik Spanungstechnik 3.1 Kinematik und G...

Kapitel 3: Grundbegriffe der Spanungstechnik Kraftfahrzeugtechnik / Fertigungstechnik AMB 03220 Grundlagen der Fertigungstechnik Komplex: Kapitel 3: Grundbegriffe der Spanungstechnik Spanungstechnik 3.1 Kinematik und Geometrie des Spanungsvorganges 3.1.1 Bewegungen und Richtungen 3.1.2 Wege des Werkzeuges gegenüber dem Werkstück 3.1.3 Geschwindigkeiten 3.1.4 Hilfsbegriffe 3.1.5 Schnittgrößen 3.1.6 Spanungsgrößen 3.2 Geometrie am Schneidteil spanender Werkzeuge 3.2.1 Allgemeine Begriffe 3.2.2 Flächen, Schneiden, Ecken, Rundungen 3.2.3 Werkzeugwinkel Lehrgebiet Fertigungstechnik / Spanungstechnik LFTS‘ Folie 13 Kapitel 3: Grundbegriffe der Spanungstechnik Kraftfahrzeugtechnik / Fertigungstechnik Vorbemerkungen Grundsätzliches  Grundbegriffe gehören zu den verfahrensunabhängigen Grundlagen der Spanungstechnik.  Sie dienen der Verständigung und Kommunikation.  Im Folgenden werden die wichtigsten Grundbegriffe vorgestellt.  Die Begriffe sind genormt und die allgemein gehaltenen Definitionen sichern die Anwendung im Bereich aller spanenden Fertigungsverfahren.  Viele Begriffe beziehen sich auf einen betrachteten Schneidenpunkt S*. Normen  DIN 6580 Begriffe zur Kinematik und Geometrie des Spanungsvorganges  DIN 6581 Begriffe zur Geometrie am Schneidteil spanender Werkzeuge Lehrgebiet Fertigungstechnik / Spanungstechnik LFTS‘ Folie 14 Kapitel 3: Grundbegriffe der Spanungstechnik Kraftfahrzeugtechnik / Fertigungstechnik Vorbemerkungen Zur Erläuterung vieler Grund- begriffe werden vereinfachte Skizzen von Spanungsvorgängen (Verfahren) verwendet. Skizze Foto/Perspektiv- darstellung (Realität) Lehrgebiet Fertigungstechnik / Spanungstechnik LFTS‘ Folie 15 Kapitel 3: Grundbegriffe der Spanungstechnik Kraftfahrzeugtechnik / Fertigungstechnik Drehen (Längs-Runddrehen) Werkstück Werkzeug Lehrgebiet Fertigungstechnik / Spanungstechnik LFTS‘ Folie 16 Kapitel 3: Grundbegriffe der Spanungstechnik Kraftfahrzeugtechnik / Fertigungstechnik Kinematik und Geometrie des Spanungsvorganges (3.1) Bewegungen und Richtungen (3.1.1) Bewegungen, die unmittelbar das Entstehen von Spänen bewirken (1. Gruppe) Bewegungen müssen erkannt bzw. zugeordnet werden. Definitionen Lehrgebiet Fertigungstechnik / Spanungstechnik LFTS‘ Folie 17 Kapitel 3: Grundbegriffe der Spanungstechnik Kraftfahrzeugtechnik / Fertigungstechnik Kinematik und Geometrie des Spanungsvorganges (3.1) Bewegungen und Richtungen (3.1.1) Bewegungen, die nicht unmittelbar das Entstehen von Spänen bewirken (2. Gruppe) Definitionen Lehrgebiet Fertigungstechnik / Spanungstechnik LFTS‘ Folie 18 Kapitel 3: Grundbegriffe der Spanungstechnik Kraftfahrzeugtechnik / Fertigungstechnik Kinematik und Geometrie des Spanungsvorganges (3.1) Wege des Werkzeuges gegenüber dem Werkstück (3.1.2) Wege ergeben sich in den Richtun- gen der Bewegungen. Beispiel Lehrgebiet Fertigungstechnik / Spanungstechnik LFTS‘ Folie 19 Kapitel 3: Grundbegriffe der Spanungstechnik Kraftfahrzeugtechnik / Fertigungstechnik Kinematik und Geometrie des Spanungsvorganges (3.1) Geschwindigkeiten (3.1.3) Geschwindigkeiten ergeben sich mit einem bestimmten Betrag in den Richtungen der Bewegungen. Lehrgebiet Fertigungstechnik / Spanungstechnik LFTS‘ Folie 20 Kapitel 3: Grundbegriffe der Spanungstechnik Kraftfahrzeugtechnik / Fertigungstechnik Kinematik und Geometrie des Spanungsvorganges (3.1) Hilfbegriffe (3.1.4) Die einheitliche Betrachtung der verschiedenen Spanungsverfahren erfordert die Einführung einiger Hilfsbegriffe. Sie werden für das Definieren bestimmter Größen benötigt.  ist bei einigen Verfahren konstant, bei anderen veränderlich!  = konstant=90° (z.B. Drehen)  ≠ konstant (z.B. Fräsen) Lehrgebiet Fertigungstechnik / Spanungstechnik LFTS‘ Folie 21 Kapitel 3: Grundbegriffe der Spanungstechnik Kraftfahrzeugtechnik / Fertigungstechnik Kinematik und Geometrie des Spanungsvorganges (3.1) Beispiel für Bewegungen, Rich- tungen, Geschwindigkeiten und Hilfsbegriffe (Gegenlauf) Bewegungen erkennen (siehe Definitionen). Richtungen bezogen auf S* Geschwindigkeiten in den Richtungen der Bewegungen Hilfsbegriffe  ändert sich beim Umfangs-Plan- fräsen zwischen 0° und 90° S*…betrachteter Schneidenpunkt Lehrgebiet Fertigungstechnik / Spanungstechnik LFTS‘ Folie 22 Kapitel 3: Grundbegriffe der Spanungstechnik Kraftfahrzeugtechnik / Fertigungstechnik Kinematik und Geometrie des Spanungsvorganges (3.1) Schnittgrößen (3.1.5) Schnittgrößen in der Arbeitsebene Pfe (Auswahl) Lehrgebiet Fertigungstechnik / Spanungstechnik LFTS‘ Folie 23 Kapitel 3: Grundbegriffe der Spanungstechnik Kraftfahrzeugtechnik / Fertigungstechnik Kinematik und Geometrie des Spanungsvorganges (3.1) Schnittgrößen (3.1.5) Schnittgrößen in der Arbeitsebene Pfe (Auswahl) Lehrgebiet Fertigungstechnik / Spanungstechnik LFTS‘ Folie 24 Kapitel 3: Grundbegriffe der Spanungstechnik Kraftfahrzeugtechnik / Fertigungstechnik Kinematik und Geometrie des Spanungsvorganges (3.1) Schnittgrößen (3.1.5) Schnittgrößen senkrecht zur Arbeitsebene Pfe (Auswahl) Lehrgebiet Fertigungstechnik / Spanungstechnik LFTS‘ Folie 25 Kapitel 3: Grundbegriffe der Spanungstechnik Kraftfahrzeugtechnik / Fertigungstechnik Kinematik und Geometrie des Spanungsvorganges (3.1) Schnittgrößen (3.1.5) Weitere Schnittgrößen bzw.  Drehzahl nc oder Schnittgeschwindigkeit vc Maschineneinstellgrößen werden direkt an der Maschine eingestellt. Praktische Berechnung der Schnittgeschwindigkeit vc D x π x nc in D = Werkstück- oder Drehzahl nc und vc = m/min Werkzeugdurchmesser in mm Schnittgeschwindigkeit vc 1000 Vorschubgeschwindigkeit vf  Vorschubgeschwindigkeit vf v f = f x nc in z = Anzahl der Schneiden mm/min im Werkzeug v f = f z x z x nc Lehrgebiet Fertigungstechnik / Spanungstechnik LFTS‘ Folie 26 Kapitel 3: Grundbegriffe der Spanungstechnik Kraftfahrzeugtechnik / Fertigungstechnik Kinematik und Geometrie des Spanungsvorganges (3.1) Spanungsgrößen (3.1.6) Spanungsgrößen bestimmen die Form der abzuhebenden Werk- stoffschicht. Ergeben sich aus Einstellwerten an der Maschine und Werkzeugkenngrößen. Spanungsgrößen werden z.B. für die Kraftberechnung beim Spanen benötigt. Lehrgebiet Fertigungstechnik / Spanungstechnik LFTS‘ Folie 27 Kapitel 3: Grundbegriffe der Spanungstechnik Kraftfahrzeugtechnik / Fertigungstechnik Kinematik und Geometrie des Spanungsvorganges (3.1) Beispiel für Schnitt- und Spanungsgrößen  Vorschubrichtung  Schnittrichtung  Arbeitsebene Pfe bestimmen Schnitt- und Spanungsgrößen entsprechend Definitionen bestimmen! r … Werkzeug-Einstellwinkel (zur Berechnung von b und h aus Schnittgrößen) Lehrgebiet Fertigungstechnik / Spanungstechnik LFTS‘ Folie 28 Kapitel 3: Grundbegriffe der Spanungstechnik Kraftfahrzeugtechnik / Fertigungstechnik Geometrie am Schneidteil spanender Werkzeuge (3.2) Allgemeine Begriffe (3.2.1)  Schneidteil aktiver Teil des Werkzeuges, bewirkt Spanungsvorgang  Werkzeugschaft oder Werkzeugbohrung dient zur Aufnahme und Spannung des Werkzeuges in der Werkzeugmaschine  Schneidkeil wird von Span- und Freifläche des Werkzeuges eingeschlossen. Beispiel Lehrgebiet Fertigungstechnik / Spanungstechnik LFTS‘ Folie 29 Kapitel 3: Grundbegriffe der Spanungstechnik Kraftfahrzeugtechnik / Fertigungstechnik Geometrie am Schneidteil spanender Werkzeuge (3.2) Flächen, Schneiden, Ecken, Rundungen (3.2.2) Schneiden  Hauptschneide zeigt in Vorschubrichtung  Nebenschneide zeigt nicht in Vorschubrichtung Beispiel Lehrgebiet Fertigungstechnik / Spanungstechnik LFTS‘ Folie 30 Kapitel 3: Grundbegriffe der Spanungstechnik Kraftfahrzeugtechnik / Fertigungstechnik Geometrie am Schneidteil spanender Werkzeuge (3.2) Flächen, Schneiden, Ecken, Rundungen (3.2.2) Flächen Bei den Werkzeugflächen wird teilweise Bezug genommen auf Flächen am Werkstück, d.h. die Schnittflächen am Werkstück müssen bekannt sein.  Hauptschnittfläche von Hauptschneide erzeugt  Nebenschnittfläche von Nebenschneide erzeugt Beispiel Lehrgebiet Fertigungstechnik / Spanungstechnik LFTS‘ Folie 31 Kapitel 3: Grundbegriffe der Spanungstechnik Kraftfahrzeugtechnik / Fertigungstechnik Geometrie am Schneidteil spanender Werkzeuge (3.2) Flächen, Schneiden, Ecken, Rundungen (3.2.2) Flächen am Werkzeug  Spanfläche A auf dieser Fläche läuft der Span ab  Hauptfreifläche A an der Hauptschneide und der Hauptschnittfläche am Werk- stück zugekehrt  Nebenfreifläche A‘ an der Nebenschneide und der Nebenschnittfläche am Werk- stück zugekehrt Schneidenecke mit Eckenrundung oder  Auflagefläche Eckenfase zur Lagebestimmung des Werkzeuges Beispiel Lehrgebiet Fertigungstechnik / Spanungstechnik LFTS‘ Folie 32 Kapitel 3: Grundbegriffe der Spanungstechnik Kraftfahrzeugtechnik / Fertigungstechnik Geometrie am Schneidteil spanender Werkzeuge (3.2) Werkzeugwinkel (3.2.3) Werkzeugwinkel dienen der Ebenen des Werkzeugbezugssystems (Auswahl) geometrischen Lagebestimmung der Schneiden und Flächen zum Zweck der eindeutigen Herstell-, Mess- und Nachschleifbarkeit des Schneidteiles. Die Winkel werden definiert und gemessen mit Hilfe eines Werkzeug- Bezugssystems (Ebenensystem). Lehrgebiet Fertigungstechnik / Spanungstechnik LFTS‘ Folie 33 Kapitel 3: Grundbegriffe der Spanungstechnik Kraftfahrzeugtechnik / Fertigungstechnik Geometrie am Schneidteil spanender Werkzeuge (3.2) Werkzeugwinkel (3.2.3) Wichtige Werkzeugwinkel werden in der Werkzeug-Bezugsebene Pr und Werkzeug-Orthogonalebene Po Definiert und gemessen. Lehrgebiet Fertigungstechnik / Spanungstechnik LFTS‘ Folie 34  Kapitel 3: Grundbegriffe der Spanungstechnik Kraftfahrzeugtechnik / Fertigungstechnik Werkzeugwinkel (3.2.3) Winkel in der Werkzeug-Bezugsebene Pr Winkel in der Werkzeug-Orthogonalebene Po Pr Werkstück Schnitt A - B Po Ps A Pr A S‘ S* o o Pf o S r Werkzeug zw. Pf und Ps Po o gemessen zwischen A und Pr o gemessen zwischen A und Ps Ps r o gemessen zwischen A und A zw. S und S‘ Lehrgebiet Fertigungstechnik / Spanungstechnik LFTS‘ Folie 35