1.) Nennen Sie die Kenngrößen zur Bewertung der Zerspanbarkeit und geben Sie je ein Beispiel für einen leicht-, normal- und schwerzerspanbaren Werkstoff an! Durch welche Eigenschaft ist Automatenstahl besonders gekennzeichnet
Zerspanbarkeit:
→ zusammengesetzt aus Kenngrößen (Werkstoffeigenschaften) die das Verhalten des Werkstoffes beim Zerspanen kennzeichnen.
Kenngrößen:
1.) Werkzeugverschleiß und Standzeit des Werkzeuges
2.) Zerspankraft und Energieaufwand
3.) Oberflächengüte am Werkstück
4.) Spanbildung und Spanform
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Automatenstahl:
… ist besonders gekennzeichnet durch Schwefel, Phosphor und Blei-Zusätze welche die Sprödigkeit erhöhen und das Spanverhalten verbessern. („Spanbrecher“ → kurz gebrochene Späne)
2.) Bei einem Zerspanvorgang können die Späne in verschiedene Formen auftreten und das Werkzeug verschleißt
a) Beschreiben Sie drei prinzipielle Möglichkeiten, wie das in der automatisierten Fertigung angestrebte Ziel „günstige Spanform - kurz gebrochen Späne“ erreicht werden kann!
b) Beschreiben Sie drei prinzipielle Möglichkeiten zur Verschleißminderung an Zerspanwerkzeugen
a)
I.) Spanleitstufen:
(Spanbrecher) bringt durch umlenken des Spanes ihn zu brechen!
[Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten] Spanleitplatte
II.) Auswahl der Schnittwerte:
(Schnittgeschwindigkeit/Vorschub/Schnitttiefe): vC, f , ap
III.) Auswahl des Werkstoffes der bearbeitet werden soll:
günstig: Automatenstahl, Gu
b)
Verbesserung der Oberflächengüte am Werkzeug
durch Feinschleifen oder Läppen der Kontaktzonen (Freifläche, Spanfläche) →Reibung sinkt → mechanischer Antrieb kann gesenkt werden.
Erhöhung der Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit der Span- und Freifläche bei Erhaltung einer ausreichender Zähigkeit des Grundgefüges z.B.: Beschichten mit Hartstoffen (TiN)
Einsatz von Kühlschmierstoffen: kühlt, schmiert, spült, (schreckt ab, Späne verspröden und brechen)
3.) Welcher Inhalt verbirgt sich hinter der Angabe vcT480 = 90 m/min? Nennen und erläutern Sie einen Anwendungsfall!!
90 m/min ist die einzustellende Schnittgeschwindigkeit, bei der sich eine Standzeit von T= 480 min ergibt.
vcT480 ist eine Wirtschaftliche Vorgabe der Standzeit bei einer best. Schnittgeschwindigkeit für den Facharbeiter hier für Drehautomaten. Da bei Drehautomaten das Einrichten von Werkzeugen sehr Zeitaufwendig ist, wird eine hohen Standzeit gewählt, damit nicht ständig das Werkzeug gewechselt werden muss.
4.) Worin unterscheidet sich Fräsen und Schleifen? Wesentliche Unterschiede!
- Beim Schleifen sind die Schneidkeile geometrisch unbestimmt!
- Schnittwinkel unterschiedlich (Grund s.o.)
- etwa 10facher spez. Energieaufwand als beim Fräsen
- Anzahl der Zähne ist wesentlich höher (und kleinere Größe) als beim Fräsen
- bessere Oberflächerauheit als beim Fräsen
- Maßgenauigkeit ist besser (beim Schleifen)
5.) Stellen sie das Prinzip und die kinematischen Verhältnisse (Bewegung zwischen Werkzeug und Werkstück) des Fertigungsverfahrens „Spitzenlosschleifen“ in einer Skizze mit Erläuterungen dar! Nennen Sie typische Bearbeitungsbeispiele!
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Spitzenlos-Querschleifen wird für runde Werkstücke, die sich nicht zwischen Spitzen spannen lassen genutzt! z.B.: Normteile, gehärtete Stifte, Nadellager…
1.
a) Welche Anforderungen werden an einen Schneidwerkstoff gestellt?
b) Ordnen Sie die Schneidwerkstoffe Schnellarbeitsstahl, Hartmetall, Schneidkeramik, Kubisches Bornit und TiN-beschichteten Schnellarbeitsstahl in das Schaubild Härte = (Zähigkeit) ein! Kennzeichnen Sie die Lage des „idealen“ Schneidwerkstoffes!
c) Welche Produktivitätssteigerung lässt sich beim Übergang von Schnellarbeitsstahl- zu Hartmetallwerkzeugen erreichen?
a)
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
b)
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
2.) Worin unterscheidet sich Fräsen und Schleifen? Wesentliche Unterschiede!
- Beim Schleifen sind die Schneidkeile geometrisch unbestimmt!
- Schnittwinkel unterschiedlich (Grund s.o.)
- etwa 10facher spez. Energieaufwand als beim Fräsen Anzahl der Zähne ist wesentlich höher (und kleinere Größe) als beim Fräsen
- bessere Oberflächerauheit als beim Fräsen
- Maßgenauigkeit ist besser (beim Schleifen)
3.) Stellen Sie das Prinzip und die kinematischen Verhältnisse der Verfahren Nachformfräsen und Kernbohren dar! Nennen Sie typische Fertigungsbeispiele!
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
4.) Zeichnen Sie folgende Abhängigkeiten in Form von Tendenzdiagrammen! Standzeit = f(Schnittgeschw.) / spezifische Schnittkraft = f(Spanungsdicke) / Schnittleistung = f(Schnittgeschw) Welcher Inhalt verbirgt sich hinter der Angabe vcT480 = 90 m/min? Nennen und erläutern Sie einen Anwendungsfall!!
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
90 m/min ist die einzustellende Schnittgeschwindigkeit, bei der sich eine Standzeit von T= 480 min ergibt.
vcT480 ist eine Wirtschaftliche Vorgabe der Standzeit bei einer best. Schnittgeschwindigkeit für den Ingenieur hier für Drehautomaten. Da bei Drehautomaten das Einrichten von Werkzeugen sehr Zeitaufwendig ist, wird eine hohen Standzeit gewählt, damit nicht ständig das Werkzeug gewechselt werden muss.
5.) Welche Voraussetzung muss beim Räumen eines Innenprofils erfüllt sein und welcher besonderen werkstückseitigen Einschränkung unterliegt dabei das Verfahren Räumen?
Voraussetzung ist ein vorbearbeitete Bohrung! es ist nur für ein durchgehendes Profil anzuwenden!
Kinematik des Zerspanvorgang:
Häufig gestellte Fragen
1.) Nennen Sie die Kenngrößen zur Bewertung der Zerspanbarkeit und geben Sie je ein Beispiel für einen leicht-, normal- und schwerzerspanbaren Werkstoff an! Durch welche Eigenschaft ist Automatenstahl besonders gekennzeichnet?
Die Kenngrößen zur Bewertung der Zerspanbarkeit umfassen Werkzeugverschleiß und Standzeit, Zerspankraft und Energieaufwand, Oberflächengüte am Werkstück sowie Spanbildung und Spanform. Automatenstahl zeichnet sich besonders durch Zusätze von Schwefel, Phosphor und Blei aus, welche die Sprödigkeit erhöhen und das Spanverhalten verbessern (kurz gebrochene Späne).
2.) Bei einem Zerspanvorgang können die Späne in verschiedene Formen auftreten und das Werkzeug verschleißt. a) Beschreiben Sie drei prinzipielle Möglichkeiten, wie das in der automatisierten Fertigung angestrebte Ziel „günstige Spanform - kurz gebrochen Späne“ erreicht werden kann! b) Beschreiben Sie drei prinzipielle Möglichkeiten zur Verschleißminderung an Zerspanwerkzeugen.
a) Drei Möglichkeiten für günstige Spanform (kurz gebrochene Späne) sind: I) Spanleitstufen (Spanbrecher), II) Auswahl der Schnittwerte (Schnittgeschwindigkeit/Vorschub/Schnitttiefe), III) Auswahl des Werkstoffes (z.B. Automatenstahl, Gu). b) Drei Möglichkeiten zur Verschleißminderung sind: Verbesserung der Oberflächengüte am Werkzeug, Erhöhung der Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit (z.B. Beschichten mit Hartstoffen) und Einsatz von Kühlschmierstoffen.
3.) Welcher Inhalt verbirgt sich hinter der Angabe vcT480 = 90 m/min? Nennen und erläutern Sie einen Anwendungsfall!!
Die Angabe vcT480 = 90 m/min bedeutet, dass bei einer Schnittgeschwindigkeit von 90 m/min eine Standzeit von T=480 Minuten erreicht wird. Ein Anwendungsfall ist bei Drehautomaten, wo das Einrichten der Werkzeuge zeitaufwendig ist. Daher wählt man eine hohe Standzeit, um Werkzeugwechsel zu minimieren.
4.) Worin unterscheidet sich Fräsen und Schleifen? Wesentliche Unterschiede!
Wesentliche Unterschiede sind: Beim Schleifen sind die Schneidkeile geometrisch unbestimmt, die Schnittwinkel sind unterschiedlich, der spezifische Energieaufwand ist etwa 10-fach höher, die Anzahl der Zähne ist wesentlich höher (und kleiner), die Oberflächenrauheit ist besser und die Maßgenauigkeit ist höher.
5.) Stellen sie das Prinzip und die kinematischen Verhältnisse (Bewegung zwischen Werkzeug und Werkstück) des Fertigungsverfahrens „Spitzenlosschleifen“ in einer Skizze mit Erläuterungen dar! Nennen Sie typische Bearbeitungsbeispiele!
Spitzenlos-Querschleifen wird für runde Werkstücke genutzt, die sich nicht zwischen Spitzen spannen lassen. Beispiele sind Normteile, gehärtete Stifte und Nadellager.
6.) a) Welche Anforderungen werden an einen Schneidwerkstoff gestellt? b) Ordnen Sie die Schneidwerkstoffe Schnellarbeitsstahl, Hartmetall, Schneidkeramik, Kubisches Bornit und TiN-beschichteten Schnellarbeitsstahl in das Schaubild Härte = (Zähigkeit) ein! Kennzeichnen Sie die Lage des „idealen“ Schneidwerkstoffes! c) Welche Produktivitätssteigerung lässt sich beim Übergang von Schnellarbeitsstahl- zu Hartmetallwerkzeugen erreichen?
a) Die Anforderungen an einen Schneidwerkstoff sind hohe Härte, Verschleißfestigkeit, Warmhärte, Zähigkeit und chemische Beständigkeit. b) Die Anordnung der Schneidwerkstoffe im Härte-Zähigkeitsdiagramm erfordert eine grafische Darstellung, die hier nicht möglich ist. c) Der Übergang von Schnellarbeitsstahl zu Hartmetallwerkzeugen ermöglicht eine deutliche Produktivitätssteigerung durch höhere Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe.
7.) Stellen Sie das Prinzip und die kinematischen Verhältnisse der Verfahren Nachformfräsen und Kernbohren dar! Nennen Sie typische Fertigungsbeispiele!
Die Prinzipien und kinematischen Verhältnisse von Nachformfräsen und Kernbohren erfordern eine detaillierte Erklärung mit Skizzen, die hier nicht dargestellt werden können. Typische Fertigungsbeispiele hängen von den jeweiligen Verfahren ab.
8.) Zeichnen Sie folgende Abhängigkeiten in Form von Tendenzdiagrammen! Standzeit = f(Schnittgeschw.) / spezifische Schnittkraft = f(Spanungsdicke) / Schnittleistung = f(Schnittgeschw) Welcher Inhalt verbirgt sich hinter der Angabe vcT480 = 90 m/min? Nennen und erläutern Sie einen Anwendungsfall!!
Die Abhängigkeiten in Form von Tendenzdiagrammen können hier nicht gezeichnet werden. Die Angabe vcT480 = 90 m/min bedeutet, dass bei einer Schnittgeschwindigkeit von 90 m/min eine Standzeit von T=480 Minuten erreicht wird. Ein Anwendungsfall ist bei Drehautomaten, wo das Einrichten der Werkzeuge zeitaufwendig ist. Daher wählt man eine hohe Standzeit, um Werkzeugwechsel zu minimieren.
9.) Welche Voraussetzung muss beim Räumen eines Innenprofils erfüllt sein und welcher besonderen werkstückseitigen Einschränkung unterliegt dabei das Verfahren Räumen?
Voraussetzung ist eine vorbearbeitete Bohrung. Das Verfahren ist nur für durchgehende Profile anwendbar.
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- Jörg Mönnich (Author), 2000, Abtrenntechnik Zus., Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/98487
