Fertigung Fh Trennen
Fertigung Fh Jade-Hochschule Fragenkatalog Trennen
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Nennen Sie zwei häufig verwendete Keramiken für Zerspanungswerkzeuge.
- Oxidkeramik
- Mischkeramik
Warum sind Aluminiumoxid als Schneidstoff für die Bearbeitung von Aluminiumlegierungen und Diamant für Stahl und Eisenwerkstoffe in vielen Fällen nicht geeignet?
Aluminiumoxid:
Oxidische Schneidkeramik (CA) besteht in der Regel aus fast reinem Aluminiumoxid (Al2O3) und besitzt eine hohe Verschleißfestigkeit und Härte bis 2000°C [6]. Sie ist empfindlich gegen wechselnde Schnittkräfte und Temperaturwechsel und wird bei sehr gleichmäßigen Schnittbedingungen ohne Kühlung eingesetzt
Diamant:
Da Einkristalle richtungsabhängige Festigkeitswerte aufweisen, müssen die Diamanten der maximalen Schnittkraftrichtung entsprechend eingebaut werden. Diamantbestückte Werkzeuge eignen sich gut für NE-Metalle und ihre Legierungen, faser- und füllverstärkte Kunststoffe, Gummi, vorgesinterten Hartmetallen, Glas und Keramik.
Welche Aufgaben haben Kühlschmierstoffe (KSS) bei der Zerspanung?
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Warum möchte man den Einsatz von KSS möglichst gering halten oder ganz vermeiden?
Ein großes Problem ist, dass die KSS durch schnelllaufende Werkzeuge vernebelt werden und Aerosole bilden. Diese gelangen beim Einatmen in den Körper. Aber auch durch Hautkontakt können Gesundheitsschäden entstehen, vor allem allergische Reaktionen.
Skizzieren Sie schematisch das Längs-Runddrehen einer Welle (Werkzeug und Werkstück) und zeichnen Sie ein: Schnitt- und Vorschubgeschwindigkeit, Vorschub und Schnitttiefe.
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Was bedeuten die Begriffe Schruppen und Schlichten? In welcher Größenordnung liegen die Schnittdaten (Schnittgeschwindigkeit, Vorschub, Schnitttiefe) beim Drehen von unlegierten Stahlwerkstoffen mit HM typischerweise?
Schruppen: großer Vorschub
Schlichten: kleiner Vorschub
Was versteht man unter Plandrehen und Profildrehen?
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Was ist Hartdrehen? Welche Schneidstoffe sind dafür geeignet? Muss nach dem Hartdrehen noch geschliffen werden? Welche Rauheitswerte werden erreicht (Rz)?
- gehärtete Werkstücke werden durch Drehen fertig bearbeitet; ersetzt teilweise das Schleifen
- Schneidstoffe: Keramik (< 64 HRC) oder BN (50 – 70 HRC)
- hohe Maßgenauigkeit und Oberflächengüte (Rz 1,5 ... 4)
- steife Maschinen erforderlich
Wodurch unterscheiden sich Wendelbohrer der Typen N, M und W?
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Wie können Bohrungen sehr großer Tiefe (L ≈ 100 x D) hergestellt werden? Skizzieren Sie das Prinzip eines solchen Tiefbohrverfahrens?
Charakteristisch für das Einlippen - Tiefbohren (einsetzbar im Durchmesserbereich von 0,5 bis ca. 113,99 mm) ist, dass der Kühlschmierstoff durch den Kühlkanal im Werkzeuge zugeführt und zusammen mit den Spänen in der V-förmigen Nut (Sicke) des Bohrerschaftes aus der Bohrung herausgeführt wird.
Schleifen, Läppen und Honen sind Verfahren aus der Gruppe Spanen mit ............................ Schneiden.
geometrisch unbestimmten Schneiden
Welche Schneidstoffe kommen zum Einsatz? (Schleifen,Läppen,Honen )
Natürliche Schneidstoffe
- Quarz, Korund, Diamant
synthetische Schneidstoffe
- Elektrokorund (Al2O3)
- Siliciumcarbid (SiC) Borcarbid (B4C)
- kub. Bornitrid (CBN)
- Diamant
Was versteht man unter Selbstschärfung einer Schleifscheibe?
Schleifkörper schärft sich selbst :
Durch Splittern und Ausbrechen der Körner bilden sich neue Schneiden
Wie und womit erfolgt das sog. Abrichten einer Schleifscheibe und warum macht man das?
Warum:
- Verschleiß führt zu Maß- und Formabweichungen
Wie:
- Profilieren
- Schärfen
Womit:
- Abrichtwerkzeuge
- Abrichtscheiben
- Diamant-Profilabrichtrollen
- Einzeldiamanten
Skizzieren Sie die Verfahrensweise beim Spitzenlosschleifen.
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Beim Schleifen entsteht sehr viel Wärme, die nicht über die Späne abgeführt werden kann. Welche Probleme resultieren daraus?
Maßabweichungen, Spannungen, Risse, Schleifbrand bei gehärtetem Stahl, großer KSS bedarf
Ein Problem, was beim Schleifen von gehärteten Stahlteilen (z. B. Zahnräder) auftreten kann, ist der sog. Schleifbrand. Was versteht man darunter?
Dies verändert das Werkstück in der molekularen bzw. atomaren Struktur. Dies verändert wiederum an den betroffenen Stellen die Härte.
Das Material wird spröde - Die Lebensdauer des hergestellten Werkstückes sinkt nicht vorhersagbar.
Nennen Sie typische Anwendungen (Bauteile), bei denen das Honen zur Anwendung kommt.
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typisches Verfahren für Laufbuchsen- feinbearbeitung bei Otto- und Diesel- motoren
Wie erfolgt der Werkstoffabtrag beim Erodieren (funkenerosiven Abtragen)? Stichwortartig erläutern, Skizzen.
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Erläutern und skizzieren Sie die Verfahrensvarianten Senkerodieren und Drahterodieren.
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Hauptgruppe 3, Trennen: In welche 6 Gruppen werden die verschiedenen Verfahren eingeteilt? (Behandelt wurden nur die Gruppen 3.1, 3.2 und 3.3.)
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Erläutern Sie die Vorgänge beim Scherschneiden anhand einer Skizze.
Die Werkstofftrennung durch Scherschneiden lässt sich in vier Phasen einteilen:
- Aufsetzen von Ober- und Untermesser mit elastischer Verformung des Werkstoffs mit Verdrängung in Schnittrichtung sowie rechtwinklig zur Bewegungsachse.
- plastische Verformung und Fließen des Werkstoffes
- Rissbildung ausgehend von den Schneidkanten
- Durchreißen
Was ist das Besondere am sog. Feinschneiden? Welche Vorteile erreicht man im Vergleich zum üblichen Scherschneiden?
- höhere Schhneidkraft
- hohe maßgenauigkeit
- keine Grat bildung
Besonderheit: Ringzacke hält das Werkstück
Nennen Sie drei Verfahren aus der Gruppe "Spanen mit geometrisch bestimmter Schneide".
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Die Zerspanbarkeit ist eine sog. technologische Eigenschaft eines Werkstoffes; solche Eigenschaften sind häufig nicht durch einen einzelnen Kennwert auszudrücken, sondern hängen von vielen Einflussfaktoren ab. Was bedeutet es in der Praxis, wenn ein Werkstoff gut zerspanbar ist? Durch welche Kenngrößen wird die EigenschaftZerspanbarkeit beschrieben?
Gut zerspanbare Werkstoffe zeigen nach dem Zerspanen eine glatte Oberfläche
2 Quantifizierung der Zerspanbarkeit
- 2.1 Standweg
- 2.2 Werkzeugverschleiß
- 2.3 Schneidkraft
- 2.4 Oberflächengüte
- 2.5 Spanform
Skizzieren Sie schematisch einen Schneidkeil im Eingriff und bezeichnen Sie folgende Flächen und Winkel: Spanfläche, Freifläche, Frei-, Keil-, und Spanwinkel. Machen Sie sich die Bedeutung der einzelnen Winkel für den Schneidprozess klar!
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Aus welchen Einzelkräften setzt sich die Zerspankraft zusammen? Skizzieren Sie die Kräfte- und Geschwindigkeitsvektoren am Beispiel des Drehens.
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Skizzieren Sie den Vorgang der Spanbildung schematisch, geben Sie stichwortartig die einzelnen Abläufe an und nennen Sie einige wichtige Einflussgrößen auf die Spanbildung.
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Welche Spanarten werden unterschieden?
- Reißspan
- Schwerspan
- Fließspan
Welche Spanformen kennen Sie? Warum sind lange Späne beim Drehen unerwünscht?
- Bandspäne
- Wirrspäne
- lange Wendelspäne
- Kurze zylindr. Wendelspäne
- Spiralwendelspäne
- Spiralspäne
- Bröckelspäne
- Ungünstig -> Lange Späne
- Großes Spanvolumen, schwierig abzuführen
- Oberflächenbeschädigung
- Verletzungsgefahr
Erläutern Sie die Begriffe Freiflächenverschleiß und Kolkverschleiß anhand einer schematischen Skizze.
Direkt hinter der Schneide auf der Spanfläche können dabei auch eine oder mehrere Mulden, der sogenannte Kolkverschleiß, entstehen, die die Geometrie der Schneide verändern und abschwächen. Diese Verschleißform tritt vorwiegend bei Hartmetall auf, da mit Schnellarbeitsstahl nicht bei den dafür nötigen hohen Temperaturen gearbeitet werden kann
Der Reibungsverschleiß (mechanischer Abrieb / Abrasion) entsteht alleine durch den Druck der aneinandergleitenden Flächen an Freifläche und Spanfläche. Der Reibungsverschleiß nimmt mit steigender Temperatur z
Was sind die Ursachen für den Verschleiß an Zerspanungswerkzeugen?
- Schnittgeschwindigkeit zu klein/groß
- Vorschub zu schnell/langsam
- Schnitttiefe zu groß
- Falsche Kühlschmierung
- Falscher Spanwinkel
Was ist eine Aufbauschneide? Durch welche Maßnahmen können Aufbauschneiden und der dadurch bedingte Verschleiß stark verringert werden?
Aufbauschneiden sind künstliche Schneiden an Bearbeitungswerkzeugen durch Materialaufbackungen, die sich vor allem bei im Verhältnis kleiner Schnittgeschwindigkeit und zu hohem Vorschub (also wenig Drehzahl, hoher Vorschub) an der Spanfläche, aber auch an der Freifläche festschweißen (Blankbremsung)
Die Bildung von Aufbauschneiden kann verringert werden durch:
- Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit
- Einsatz von beschichteten Schneidstoffen
- Glatte, geläppte Spanflächen
- Reichliche Verwendung von Kühlschmierstoffen
Was kennzeichnet der Begriff Standzeit eines Werkzeuges?
Unter Standzeit versteht man bei Maschinen, Werkzeugen und technischen Anlagen die Zeit, in der diese arbeiten können, bis die nächste Wartung, Reinigung o. Ä. durchgeführt werden muss, d. h. in der die Maschine oder Anlage bzw. das Werkzeug ohne Unterbrechung arbeiten kann
Erläutern sie anhand eines Diagramms den Begriff kostenoptimale Schnittgeschwindigkeit!
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Welche Gruppen von Schneidstoffen gibt es?
- Werzeugstähle
- Hartmetalle
- Schneidkeramik
- Hochharte Schneidstoffe aus Bornitrid und Diamant
Ordnen Sie diese Schneidstoffe in einem qualitativen Diagramm nach Verschleißfestigkeit/Härte und Zähigkeit. (Bedenken sie: der ideal Schneidstoff hat maximale Härte und gleichzeitig maximale Zähigkeit, zwei sich meist wiedersprechende Eigenschaften)
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Was bedeutet die Bezeichnung HS 6-5-2 eines Schnellarbeitsstahl?
Schnellarbeitsstahl, vor allem bekannt durch das vom englischen Namen High Speed Steel abgeleitete HSS (Kürzel nach EN ISO 4957 HS), bezeichnet eine Gruppe legierter Werkzeugstähle mit bis zu 2,06 % Kohlenstoffgehalt und bis zu 30 % Anteil an Legierungselementen wie Wolfram, Molybdän, Vanadium, Kobalt, Nickel und Titan.
Die Bezeichnung ist nach den Legierungselementen geordnet. HS: High speed steel
6: 6% Wolfram 5: 5% Molybdän 2: 2% Vanadium
Was ist eine Wendeschneidplatte (WSP) Woraus bestehen solche WSP meistens? Wie erfolgt die Herstellung
- Wendeschneidplatten bestehen aus Hartmetall, Cermet, polykristallinem kubischem Bornitrid (BN), polykristallinem Diamant (PD) oder Schneidkeramik und dienen somit als Schneidstoffträger zur Zerspanung von beispielsweise Metallen oder Holz.
- Sie werden im Sinter-Verfahren hergestellt und können in Werkzeughalter (z. B. Drehmeißel oder Fräser) eingeschraubt oder geklemmt werden (Verschraubungsprinzip siehe auch: Differenzgewinde).
- Wendeschneidplatten besitzen meist mehrere Schneidkanten.
• Große Zähigkeit
• Hohe Biegefestigkeit
• Einfach herstellbar
• Härte unter 70 HRC
• Temperaturbeständigkeit bist 600 °C
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Cartes-fiches
Nennen Sie typische Anwendungen (Bauteile), bei denen das Honen zur Anwendung kommt.
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typisches Verfahren für Laufbuchsen- feinbearbeitung bei Otto- und Diesel- motoren
Wie erfolgt der Werkstoffabtrag beim Erodieren (funkenerosiven Abtragen)? Stichwortartig erläutern, Skizzen.
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Erläutern und skizzieren Sie die Verfahrensvarianten Senkerodieren und Drahterodieren.
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