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PT II VL4

Trennen I

Trennen I

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M. O.
Étudier
M. O.
Diese Karteikarten behandeln das Thema Spanen und Fräsen auf Universitätsniveau. Sie konzentrieren sich auf verschiedene Aspekte des Fräsens, wie Hochgeschwindigkeitsbearbeitung, Unterschiede zwischen 3-Achs- und 5-Achsfräsen, sowie Profil- und Formfräsen. Zudem werden Spanarten, Schneidstoffe und deren Anforderungen sowie die Trennung von Werkstoffbereichen beim Spanen erläutert. Diese Karteikarten sind ideal für Studierende der Technik, die ihr Verständnis der spanenden Fertigungsverfahren vertiefen möchten.
Cartes-fiches
10
Utilisateurs
1
Langue
Allemand
Catégorie
Technique
Niveau
Université
Créé / Mis à jour
19.07.2013 / 18.10.2013
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Cartes-fiches

Definieren Sie die Begriffe „Trennen“ und „Spanen“!

Trennen:

Trennen ist Fertigen durch Ändern der Form eines festen Körpers, wobei der Zusammenhalt örtlich aufgehoben, das heißt, im Sinne des Zusammenhalts im Ganzen vermindert wird.

Spanen:

Spanen ist Trennen, bei dem von einem Werkstück mit Hilfe der Schneiden eines Werkzeuges Werkstoffschichten in Form von Spänen zur Änderung der Werkstückform und/oder Werkstückoberfläche mechanisch abgetrennt werden.

Nennen Sie die sechs Gruppen der Hauptgruppe "Trennen" nach DIN 8580!

  1. Zerteilen
  2. Spanen mit geometrisch bestimmter Schneide
  3. Spanen mit geometrisch unbestimmter Schneide
  4. Abtragen
  5. Zerlegen
  6. Reinigen

Definieren Sie Spanen! Geben Sie die charakteristischen Merkmale an.

Spanen ist Trennen, bei dem von einem Werkstück mit Hilfe der Schneiden eines Werkzeuges Werkstoffschichten in Form von Spänen zur Änderung der Werkstückform und/oder Werkstückoberfläche mechanisch abgetrennt werden.

 

Merkmale:

  1. Mechanisches Wirkprinzip
  2. Späne entstehen
  3. Schneidengeometrie, Lage und Anzahl sind bestimmt oder unbestimmt
  4. Form entsteht durch Abbilden der Werkzeuggeometrie, gesteuerte Relativbewegung oder Kombination beider Varianten

Wie erfolgt die Trennung der Werkstoffbereiche beim Spanen mit geometrisch bestimmter Schneide? Welche Voraussetzungen müssen für den Trennvorgang erfüllt sein?

Ablauf:

  1. Durchdringung von Werkzeug und Werkstück
  2. Elastische und plastische Verformung
  3. Fließen des Werkstoffes
  4. Ausbildung eines Spans
  5. Ablauf des Spans über die Spanfläche des Schneidkeils

Voraussetzungen

  1. Höhere Härte des Werkzeugwerkstoffs gegenüber dem Werkstückstoff
  2. Minimale Eindringtiefe überschritten

Nennen Sie fünf Schneidstoffarten und nennen Sie drei Anforderungen, die moderne Schneidstoffe erfüllen müssen!

  1. Werkzeugstahl/HSS
  2. Hartmetall/Cermet
  3. Keramik
  4. Kubisches Bornitrid
  5. Diamant

Anforderungen:

  1. Härte und Druckfestigkeit
  2. Biegefestigkeit und Zähigkeit
  3. Wärmeleitfähigkeit
  4. Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit

Welche Spanarten werden unterschieden und welches sind die wichtigsten Einflussgrößen auf deren Entstehung?

  1. Fließspan
  2. Lamellenspan
  3. Scherspan
  4. Reißspan

Einflussgrößen

  1. Werkstückstoff (Umformbarkeit)
  2. Geometrische und kinematische Parameter
    • Schneidteilgeometrie
    • Schnittgeschwindigkeit
    • Spanungsdicke/Vorschub
    • Schneidenzustand
    • Steifigkeit von Werkstück und Maschine

Geben Sie drei maschinenseitige Möglichkeiten zur Steigerung der Produktivität von Zerspanprozessen an!

  1. Mehrschnitt- und Mehrstückbearbeitung
  2. Komplettbearbeitung
  3. Automatisierter Werkzeug- und Werkstückwechsel

Erläutern Sie den Unterschied zwischen Profil‐ und Formfräsen.

  • Beim Profilfräsen wird ein Werkzeug mit werkstückgebundener Form verwendet. Beispiele sind das Fräsen von Nuten, Radien oder Zahnflanken.
  • Beim Formfräsen hingegen wird die gewünschte Werkstückgeometrie durch eine gesteuerte Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück erzeugt. Dazu werden größtenteils CNC-Fräsen eingesetzt, aber auch die Führung durch das Abtasten einer Form ist möglich.

 

Erläutern Sie die Unterschiede zwischen 3‐Achs‐ und 5‐Achsfräsen?

  • Beim 3-Achs-Fräsen gibt es nur drei translatorische Achsen, beim 5-Achs-Fräsen gibt es zusätzlich zwei rotatorische Achsen.
  • Somit kann beim 3-Achs-Fräsen nur die Position der Fräserspitze gesteuert werden, während beim 5-Achs-Fräsen auch die Fräserachsrichtung gesteuert werden kann.
  • Dies ermöglicht komplexe Bauteile in einer Aufspannung zu bearbeiten und somit höhere geometrische Genauigkeiten. Außerdem kann z.B. bei gegebener Rillentiefe der Zeilenabstand beim 5-Achsen-Fräsen gegenüber dem 3-Achs-Fräsen erhöht werden, so dass die Bearbeitungszeit sinkt.

 

Was versteht man unter Hochgeschwindigkeitsbearbeitung? Nenne Sie je zwei Vor‐ und Nachteile!

Hochgeschwindigkeitsbearbeitung (HSC – High Speed Cutting) bezeichnet spanende Bearbeitung von Werkstoffen ab einer 10fach höheren Schnittgeschwindigkeit gegenüber herkömmlichen Werten.

Vorteile:

  1. Bessere Oberflächengüten
  2. Reduzierung der Zerspankräfte

Nachteile:

  1. Hohe Anforderungen an Maschinen und Baugruppen
  2. Hohe Anforderungen an Sicherheitsvorrichtungen (Maschinenkapselung) auf Grund von hoher Drehzahlen

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