Entgrattechnik. Praxisbuch HANSER. Wegweiser zur Gratminimierung und Gratbeseitigung für. Konstruktion und Fertigung. Reinhard Nothnagel

Transkript

1 Hans-Michael Beier Reinhard Nothnagel Praxisbuch Entgrattechnik Wegweiser zur Gratminimierung und Gratbeseitigung für Konstruktion und Fertigung 2., überarbeitete und erweiterte Auflage HANSER

2 Inhalt 1 Einleitung 13 2 Charakterisierung und Definition des Grats Definition des Grats Ursachen der Gratentstehung Allgemeine Betrachtungen Urformen, Umformen Trennen Zerteiltechnische Trennverfahren Spanende Trennverfahren Abtragende Verfahren Fügen Charakterisierung des Grats Grundlagen Grat in Form einer Geraden Grat in gekrümmter Form Gratlage Erläuterungen Darstellung der Gratarten Reproduzierbarkeit von Gratkenngrößen Entgrataufgabe Gratbeseitigung Gratbeseitigung und Erzeugung zusätzl. geometr. Formen Mathematisch-technologische Gesamtbetrachtung Ziel der Betrachtung Gesamtbetrachtung 34

3 3 Entgratgerechtes Gestalten und Fertigen Entgratziele Empfehlungen zur entgratgerechten Gestaltung Grundlegende Zusammenhänge Allgemeine Empfehlungen Gestaltungsregeln für den Konstrukteur Gestaltungsregeln für den Fertigungsplaner Spezifische Gestaltungsregeln für das Urformen Spezielle Gestaltungsregeln für das Umformen Gratminimierung beim Spanen Gestaltungsregeln Gratminimierung beim Bohren Bearbeitungsabfolge Gratminimierung und Gratvorhersage bei der Zerspanung Werkstoffeinfluss Gratneigung von Werkstoffen Duktile Werkstoffe mit ausgeprägter Streckgrenze Werkstoffe ohne ausgeprägte Streckgrenze Spröde Werkstoffe mit minimaler Bruchdehnung Rechnerische Prognose der Gratdicke Zielstellung des Vorhersagemodells Grundlagen Modellgleichung und Einflussgrößen Ergebnisse und Anwendung Erweiterung auf Kantenwinkel ungleich Abschätzung der Grathöhe Praktische Bedeutung der Prognose 63 4 Allgemeine Betrachtungen zum Entgraten Präzisierung der Entgrataufgabe oder des Entgratproblems Eigenschaften der Gratbasis Kräfte und Bewegung zwischen Grund- und Gratkörper Nichtmechanische Kräfte Mechanische Kräfte Kräfte durch Mikrobewegung Kräfte durch Makrobewegung Kräfte durch Kombinationsbewegungen Präzisierung des Entgratproblems durch Fragebögen Vorgehensweise zurauswahl des Entgratverfahrens 71

4 5 Entgratverfahren der Zerteiltechnik Abschlagen Brechen Makrobrechen mit starren Werkzeugen Makrobrechen mit nichtstarren Werkzeugen Mikrobrechen mit nichtstarren Werkzeugen Trommeln Keilschneiden oder Meißeln Messerschneiden Werkzeuge mit spitzem Keilwinkel Werkzeuge mit großem Keilwinkel 80 6 Verfahren mit geometrisch bestimmter Schneide Drehen Bohren und Senken Fräsen Hobeln/Stoßen Feilen Bürstspanen Robotereinsatz und Kombination von Entgratverfahren Spezielle Handentgratwerkzeuge 97 7 Verfahren mit geometrisch unbestimmter Schneide Schleifen Schleifen mit rotierender Scheibe Schleifkörper Schleifmaschinen Schleifen mit Bändern Verfahrensbewertung Anpassungs-und Optimierungsmöglichkeiten Schleifkörper Verfahrensvarianten Industrieroboter-und Manipulatoreinsatz Gleitspanen, Gleitschleifen Verfahrensvarianten Verfahrenseigenschaften Druckfließläppen Tauchläppen Strahlspanen 121

5 7.5.1 Entgratstrahlspanen mit festem Strahlmittel Beschleunigung durch Düsen Beschleunigung mit Schleuderrädern Strahlspanen mit flüssigem Strahlmittel Strahlspanen ohne Abrasivmittelzusatz Anwendung des Hochdruckwasserstrahlens Strahlspanen mit Abrasivmittelzusatz Verfahrenseinschätzung Magnetabrasives Entgraten Entgraten durch Schwingungen Niederfrequente Schwingungen Hochfrequente Schwingungen Entgraten durch Abtragen Thermisches Entgraten Thermisches Entgraten durch einen festen Körper Thermisches Entgraten durch Flüssigkeit Thermisches Entgraten durch Gas Schmelzschneiden mit Warmgas Entgraten mittels Brennschneidens Entgraten durch Flämmen Entgraten durch Pulverbrennschneiden Thermisches Abtragen durch elektrische Gasentladungen Funkenerosives Entgraten Entgraten mit Lichtbogen und rotierendem Werkzeug Entgraten mit Lichtbogen und nichtrotierendem Werkzeug Entgraten mit Plasmastrahlen Entgraten mit magnetisch bewegtem Lichtbogen Thermisches Entgraten durch Strahlen Entgraten mit Lichtstrahlen Entgraten mit Laserstrahlen Entgraten mit Elektronenstrahl Thermisches Entgraten durch Bewegung Entgraten durch Reibtrennen Widerstandsentgraten durch elektrischen Strom Widerstandsentgraten Entgraten durch Induktion Elektromechanisches Entgraten 155

6 Schleifen mit elektrisch leitfähigen Scheiben Chemisches Entgraten Entgraten durch Ätzen Thermisches Entgraten Entgraten durch elektrochemisches Abtragen Verfahrensgrundlage Elektrochemisches Entgraten Elektrochemisches Formentgraten Elektrochemisches Entgraten mit Segmentkatode Elektrochemisches Badentgraten Elektrochemisches Entgraten mit rotierender Bürste Elektrochemisches Entgraten durch Ätzen Spanende Werkzeuge für den maschinellen Einsatz Allgemeine Anforderungen für die Anwendung Entgrataufgaben Grundprinzipien und Funktionsmerkmale Arbeitsprinzipien Rückwärts-und Vorwärtsentgraten Entgraten von Querbohrungen Beispiele für Entgratwerkzeuge Entgratwerkzeuge mit federnd oder elastisch gelagerten Schneiden Entgratwerkzeug COFA Faswerkzeug SNAP Entgratwerkzeug mit elastomergelagerten Schneiden Entgratwerkzeug BurrOff Entgratwerkzeug GMO Entgratwerkzeug Burraway Entgratwerkzeug zur Durchdringungsentgratung HSD-Entgratwerkzeuge mit druckkontrollierten Schneiden Einsatz von Entgratwerkzeugen zum konturgerechten Entgraten von Kanten Qualitätssicherung beim Entgraten Qualität der Gratbeseitigung Qualitätseinfluss am Werkstück Gerätetechnik zur Kantendarstellung 187 Stichwortverzeichnis 189 Literatur 193