Präzisionsbearbeitung
Prüfungsvorbereitung TU Ilmenau
Prüfungsvorbereitung TU Ilmenau
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Cartes-fiches
Merkmale Bornitrid als Schneidstoff
- Härte 4500 HV30
- Temperaturbeständig bis 1500° C
- Herstellung durch Hochdruck- und Hochtemperatursynthese
- Als massive Wendeschneidplatte
- Als polykristalline Beschichtung auf Hartmetall (geringere Stoßempfindlichkeit)
Anwendung von Bornitrid (CNB) als Schneidstoff
- Stähle mit HRC > 54
- Hochwarmfeste Legierungen auf Kobalt- und Nickelbasis
- Schnellarbeitsstähle
- Hartmetalle
Merkmale Diamant als Schneidstoff
- Härte bis 7000 HV30
- Temperaturbeständig bis 700° C
- Härtester Schneidstoff
- Monokristallin oder Polykristallin
- Diffusionsneigung bei Bearbeitung von Stahl
Anwendung von Diamant als Schneidstoff
- Leichtmetalle
- Schwermetalle
- Edelmetalle
- Kunststoffe
- Graphit
- Keramik
- Glas
Ursachen für Werkzeugverschleiß
- Mechanische Werkzeugbeanspruchung
- Thermische Werkzeugbeanspruchung
Einflussgrößen auf den Werkzeugverschleiß
- Werkstückstoff
- Schneidstoff
- Schnittbedingungen
Mechanismen des Werkzeugverschleiß
- Adhäsion
- Diffusion
- Oxidation
- Mechanischer Abrieb
- Plastische Verformung
- Rissbildung
Verschleißerscheinungen am Werkzeug
- Zunderung
- Spitzenausbruch
- Ausbrüche der Schneidkante
- Spitzenverschleiß
- Kolkverschleiß
- Freiflächenverschleiß
- Ausbruch durch Pressschweißung
- Ausbröckelung der Aufbauschneide
- Schneidkantenversatz
- Kammrisse
- Querrisse
Verschleißwirkungen beim Zerspanen
- Steigende Zerspankräfte
- Rauheit
- Formfehler
- Maßfehler
Primäraufgaben Kühlschmierstoff
- Reduzierung der Reibung zwischen Werkzeug und Bauteiloberfläche
- Kühlung des Werkzeugs un des Bauteils
Sekundäraufgaben des Kühlschmierstoffs
- Späne abtransportieren
- Reinigung des Werkzeugs
- Korrosionsschutz von Maschine / Werkzeug / Werkstück
- Gesundheits- und Umweltverträglichkeit
Merkmale Nichtwassermischbare Kühlschmierstoffe
- Öl-Wasser-Emulsionen
- Niedrig- und unlegierte Mineralöle
- Beste Schmierwirkung
- Bessere Kühlung
- Emulgatoren nötig
- Entschäumer nötig
- Bei Ölgehalt < 10%: Biozide nötig
Merkmale von wassergemischten Kühlschmierstoffe
- Kühlschmieremulsionen
- Kühlschmierlösungen
- Wasser + Polymere + Salze
- Keine Emulgatoren
- Bei hohem Salzgehalt keine Biozide nötig
- Deutlich schlechtere Schmiereigenschaften
- einfacher zu reinigen
Anwendung Scherschneiden / Feinschneiden
- Trennen von Halbzeug zu Abschnitten, Ronden oder Platinen
- Beschneiden und Entgraten von Fertigteilen
- Verfahrenskombinationen mit beispielsweise Tiefziehen
Merkmale Feinschneiden
- Bessere Schnittflächen als beim Scherschneiden
- Scheren über die gesamte Schnittfläche möglich
- Schneidspalt sehr klein
- Höhere Schneidkraft nötg
- Druckplatte erzeugt Druckspannungen im gesamten Scherbereich
Warum wird beim Feinschneiden eine Ringzacke genutzt?
Die Ringzacke wird in das Werkstück vor dem Schneiden gepresst um ein Nachfließen der Werkstoffs zu verhindern.
Def.: Scherschneiden
Scherschneiden ist das Zerteilen von Werkstücken zwischen meist zwei Schneiden, die gegeneinander mit geringem seitlichem Versatz bewegt werden, wobei kein formloser Stoff als Abfall anfällt. (spanloses Trennen)
Ablauf Scherschneiden
- Aufsetzen des Stempels
- Biegen des Bleches, Ausbildung einer Scherzone
- In der Phase der Scherung entsteht der glatte Anteil der Schnittflanke
- Stempel dringt weiter ein. Zugspannungen steigen bis Formänderungsvermögen erschöpft
- Risse durchlaufen Restquerschnitt bis zur vollständigen Trennung
- Auswurf des ausgeschnittenen Werkstückes
Scherschneiden
Abhängig des Kanteneinzugs vom bezogenen Schneidspalt
Der Kanteneinzug steigt bei steigendem Schneidspalt
Scherschneiden
Abhängigkeit des Kanteneinzugs von der Blechdicke
Der Kanteneinzug steigt mit steigender Blechdicke
Scherschneiden
Abhängigkeit des Kanteneinzugs vom Radius der Schnittkontur
Zunächst starke positive Abhängigkeit, dann kleine werdene Steigung.
Einflussgrößen auf die Oberflächenbeschaffenheit in der Metallzerspanung
- Kinematische Rauheit
- Relativbeweung der Schneidkante
- Profil der Schneikante
- Schnittflächenrauheit
- Verformungs- und Trennmechanismen
- Schwingung
- Das Werkstück berührende Späne
Def.: Maschinengenauigkeit
Die Maschinengenauigkeit ist ein qualitativer Begriff für das Ausmaß einer Annäherung von Ermittlungsergebnissen auf Bezugswerte für ein spezifisches Funktionsverhalten.
Maschinengenauigkeit
Geometrische Genauigkeit des mechniaschen Systems
- kinematische Genauigkeit
- Statische Steifigkeit
Maschinengenauigkeit
Stationäre Genauigkeit des Gesamtsystems
- Positioniergenauigkeit
- Wiederholgenauigkeit
Maschinengenauigkeit
Dynamische Genauigkeit
- Dynamische Steifigkeit
- Dynamische Bahnabweichung
Welcher Anteil an der Toleranz sollte der Fertigungsfehler der Maschine maximal haben?
Der Fertigungsfehler durch die Maschine sollte 60% der Toleranz nicht überschreiten.
Einflüsse des Wirksystems Werkzeugmaschine-Werkstück-Werkzeug auf das Fertigungsergebnis:
- Abweichungen von den erforderlichen Relativbewegung zwischen Werkstück, Werkzeug, Werkstückträger und Werkzeugträger
- Geometrische Abweichungen bei Schlitten, Supporte und Pinolen
- Kinematische Abweichnungen der WZM
- Verschleiß und Verformung des Werkzeugs
- Elastische Verformung des Werkstücks und der Spannelemente
Werkstoffe Ultrpräzisions-Drehbearbeitung
NE-Metalle; PMMA
Schneidstoffe Ultrapräzisions-Drehbearbeitung
Monokristalliner Diamant
Zustellung Ultrapräzisionsdrehbearbeitung
0,001 - 0,01 mm
ISO Toleranz Ultrapräzisions-Drehbearbeitung
IT01 / IT0
Werkstoffe Hochpräzisions-Drehbearbeitung
Gehärtete Stähle
Schneidstoffe Hochpräzisions-Drehbearbeitung
PCBN, Mischkeramik, Cermets
Zustellung Hochpräzisionsdrehbearbeitung
0,01...0,1mm
Erreichbare ISO-Toleranz Hochpräzisions-Drehbearbeitung
IT3 / IT4
Werkstoffe Feindrehbearbeitung
Stähle, NE-Metalle
Schneidstoffe Feindrehbearbeitung
HSS, HM, Cermets, Keramik
Zustellung Feindrehbearbeitung
0,1 mm
Erreichbare ISO-Toleranz Feindrehbearbeitung
IT8 / IT9
