Die Technik, nach dem griechischen Wort techne, das so viel wie Handwerk oder Kunstfertigkeit bedeutet, diente dem Mensch von Anbeginn an als Mittel zur Beherrschung der Natur. Mithilfe technischer Verfahren gelang es dem Menschen, sich von den natürlichen Gegebenheiten zu emanzipieren.
Im Laufe der Geschichte hat der Mensch die Welt durch ständig neue technische Entwicklungen deutlich und nachhaltig verändert. Doch trotz der mannigfaltigen Schwierigkeiten gilt, dass die Technik der Schlüssel zur Lösung vieler Probleme der Gesellschaft ist, einschließlich der Probleme, die sich erst durch ihre Anwendung ergeben.
Die vorliegende Abhandlung "Fräsmaschinen und Fäsen" rückt den Technikbereich in den Vordergrund und zeigt, welche Entwicklung dahinter steht, aber auch welches Potential in dieser traditionsgebundenen Technik steckt.
Es ist mein Ziel gewesen, in dieser Abhandlung, einen Bestandsaufnahme zu liefern. Der Inhalt geht über eine reine Beschreibung hinaus. Sie soll dem Leser neben den Fakten auch das Zutrauen vermitteln, Technik zu bewerten und sich kritisch auf das Abenteuer Technik einzulassen.
Inhaltsverzeichnis
1.Vorwort
2. Bauformen von Fräsmaschinen
2.1 Konsolfräsmaschinen
2.1.1 Maschinengestell
2.1.2 Antriebe
2.1.3 Einsatzgebiete der Konsolfräsmaschinen
2.1.4 Waagerecht- und Senkrechtfräsmaschine
2.1.5 Universalfräsmaschine
2.2 Bettfräsmaschinen
2.2.1 Maschinengestell
2.2.2 Antrieb
2.2.3 Einsatzgebiete von Bettfräsmaschinen
2.2.4 Kreuztischbauweise
2.2.5 Kreuzbettbauweise
2.2.6 Fahrständerbauweise
2.3 Portalfräsmaschinen
2.3.1 Langtischausführung
2.3.2 Gantry - Bauweise
2.4 Sonderfräsmaschinen
2.4.1 Kopierfräsmaschinen
2.4.2 Wälzfräsmaschinen zur Herstellung von Zahnrädern
2.4.3 Gewindefräsmaschinen
2.4.3.1 Langgewindefräsmaschinen
2.4.3.2 Kurzgewindefräsmaschinen
2.5 Bearbeitungszentren
3. Fräsen
3.1 Zerspangrößen
3.1.1 Schnittgeschwindigkeit vc
3.1.2 Vorschubgeschwindigkeit vf
3.1.3 Spanungsdicke h
3.1.4 Schnittbreite ae
3.1.5 Schnitttiefe ap
3.2 Fräsverfahren
3.2.1 Umfangsfräsen
3.2.2 Stirnfräsen
3.2.3 Gegenlauffräsen
3.2.4 Gleichlauffräsen
4. Werkzeuge
4.1 Fräswerkzeuge
4.1.1 Spitzgezahnte Fräser
4.1.1.1 Aufsteckfräser
4.1.1.2 Schaftfräser
4.1.2 Hinterdrehte (hinterschliffene) Fräser
4.1.3 Fräswerkzeuge mit Wendeschneidplatten
4.1.3.1 Aufsteckfräser
4.1.3.2 Fräser mit Schaft
4.1.3.3 Satzfräser
4.2 Spannmöglichkeiten der Fräser
4.2.1 Steilkegel
4.2.2 Doppelzylinder-Hohlschaft (HSZ)
4.2.3 Kegel-Hohlschaft (HSK)
4.3 Spannmöglichkeiten der Werkstücke
4.3.1 Maschinenschraubstock
4.3.2 Spannwinkel
4.3.3 Magnetspannplatte
4.3.4 Vakuum-Spannplatte
4.3.5 Spanneisen
4.3.6 Hydraulische Spannsysteme
4.3.7 Baukastenvorrichtungen
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit gibt einen umfassenden Überblick über moderne Fräsmaschinen, ihre konstruktiven Bauformen und die technologischen Grundlagen des Fräsprozesses, um dem Leser ein tieferes Verständnis für die Technik und ihre Anwendungsmöglichkeiten zu vermitteln.
- Klassifizierung und konstruktive Unterschiede verschiedener Fräsmaschinentypen
- Physikalische Grundlagen und Berechnungsparameter des Zerspanprozesses
- Gegenüberstellung von Fräsverfahren wie Gegenlauf- und Gleichlauffräsen
- Systematik und Anwendung von Fräswerkzeugen und Spannmitteln
- Anforderungen an moderne Fertigungsanlagen und Bearbeitungszentren
Auszug aus dem Buch
3.2.4 Gleichlauffräsen
Beim Umfangsfräsen im Gleichlauf dringt die Schneide schlagartig in das Werkstück ein. Während der Bildung des Kommaspanes verringert sich die Spanungsdicke und die Schnittkraft. Dadurch kann eine bessere Oberflächenqualität erreicht werden.
Diese Unterscheidung führt zur Erkenntnis, dass beim Gegenlauffräsen: durch die Zerspankraft Werkstück und Tisch angehoben (beim Gleichlauffräsen aber in die Führungen gedrückt wird und daher gut geeignet ist um dünne Werkstücke zu bearbeiten) werden. der Fräszahn vor dem Anschnitt einen gewissen Weg gleitet (abhängig von der Starrheit des Fräsers, der Fräsereinspannung, der Werkstückaufnahme und der Maschine), wodurch ein starker Freiflächenverschleiß auftritt.
Zusammenfassung der Kapitel
1.Vorwort: Einleitende Gedanken zur Bedeutung der Technik als menschliches Mittel zur Beherrschung der Natur und die Zielsetzung einer fundierten Bestandsaufnahme.
2. Bauformen von Fräsmaschinen: Detaillierte Darstellung verschiedener Maschinentypen wie Konsol-, Bett-, Portal- und Sonderfräsmaschinen sowie Bearbeitungszentren.
3. Fräsen: Erläuterung der physikalischen Zerspangrößen und der technologischen Unterschiede zwischen diversen Fräsverfahren.
4. Werkzeuge: Übersicht über Fräswerkzeuge, deren Konstruktionsmerkmale sowie Methoden zur Werkzeug- und Werkstückspannung.
Schlüsselwörter
Fräsmaschinen, Zerspanung, Konsolfräsmaschine, Bettfräsmaschine, Schnittgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit, Gleichlauffräsen, Gegenlauffräsen, Fräswerkzeuge, Wendeschneidplatten, Steilkegel, Kegel-Hohlschaft, Werkstückspannung, Maschinenschraubstock, Bearbeitungszentrum
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit behandelt die technischen Grundlagen, Konstruktionsformen und Prozessparameter von Fräsmaschinen sowie die zugehörigen Werkzeug- und Spanntechnologien.
Welche zentralen Themenfelder werden abgedeckt?
Die zentralen Felder umfassen Bauformen von Maschinen, physikalische Zerspangrößen, verschiedene Fräsverfahren und die praktische Werkstück- und Werkzeugspannung.
Was ist das primäre Ziel dieser Abhandlung?
Das Ziel ist eine fundierte Bestandsaufnahme der Frästechnik, die dem Leser sowohl Fakten vermittelt als auch das Zutrauen gibt, Technik kritisch zu bewerten.
Welche wissenschaftliche Methode liegt zugrunde?
Die Arbeit basiert auf einer technischen Systematik und analytischen Beschreibung der Maschinengestaltung sowie der Prozesskinematik.
Was wird im Hauptteil ausführlich behandelt?
Im Hauptteil werden detailliert die verschiedenen Maschinentypen, die mathematischen Formeln für Schnitt- und Vorschubgeschwindigkeiten sowie die Vor- und Nachteile von Spannsystemen erläutert.
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird maßgeblich durch Begriffe wie Fräsmaschinen, Zerspanung, Fräsverfahren, Steifigkeit und Automatisierung geprägt.
Was sind die wesentlichen Vorteile eines Bearbeitungszentrums gegenüber konventionellen Fräsmaschinen?
Bearbeitungszentren integrieren mehrere Fertigungsoperationen in einer Aufspannung und bieten durch numerische Steuerungen und automatische Werkzeugwechsler einen hohen Automatisierungsgrad.
Warum spielt die Wahl der Spannschnittstelle (Steilkegel vs. HSK) eine wichtige Rolle?
Die Spannschnittstelle entscheidet maßgeblich über die Biegesteifigkeit, das Schwingungsverhalten und die Eignung für den automatischen Werkzeugwechsel bei hohen Fertigungsanforderungen.
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- Heimo Schicker (Author), 2002, Fräsmaschinen und Fräsen. Entwicklung und Potenziale dieser Technik, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/32126
