Mechanische Grundlagen

Transkript

1 Fertigungstechnik Trennen Mechanische Grundlagen Einführung

2 Mechanische Grundlagen Trennen

3 Trennen: Winkel an der Werkzeugschneide Spanfläche Positiver Spanwinkel Freifläche Negativer Spanwinkel Die Spanfläche und Freifläche bilden den Keil, dessen Kante als Schneidkante und dessen Winkel als Freiwinkel α, Keilwinkel β und Spanwinkel γ bezeichnet werden. Je nach Werkstoff kann der Spanwinkel auch negativ - bezogen auf den rechten Winkel zur Werkstückoberfläche, in Schnittrichtung sein. Die drei Winkel bilden als Summe immer 90. Die Werkzeugschneide wird so ausgebildet, dass deren Standfestigkeit möglichst hoch und die Spanbildung und der Spanabfluss möglichst günstig ist.

4 Sägen: Schneidenwinkel je nach Werkstoff Zahnteilung beim Sägen grob = 16 Zähne Aluminium, Kupfer, Pressstoff, Holz fein = 32 Zähne Werkzeugstahl, Stahlguss mittel = 24 Zähne Baustahl, Messing, Gusseisen 1 Zoll = 25,4 mm Schneiden oder Schaben Ist der Spanwinkel γ positiv, kann die Schneide sich in das zu bearbeitende Material einkrallen und richtige Späne erzeugen. Ist er negativ, hängt er also gewissermaßen in die Werkstückfläche hinein, dann entstehen beim Spanen lediglich Schabspäne. = 50 Handsägeblatt Maschinensägeblatt Zahnsegment für Kreissägeblatt

5 Sägen: Erzeugen des Freischnitts Gerade Sägeblätter Kreissägeblätter Wellen Schränken Hohlschleifen Einsetzen breiter Zähne

6 Feilen: Feilenhieb Feilenhieb-Herstellung Für harte Metalle wie Stahl, Grauguss oder Stahlguss verwendet man Feilen mit Kreuzhieb. Dieser entsteht durch Einhauen eines tiefen»unterhiebs«und des darüber liegenden»oberhiebs«in das glühende Feilenblatt. Da die beiden Hiebe unterschiedlich zur Feilenachse geneigt sind, kommen hintereinander stehende Feilenzähne schräg zur Feilenachse zu liegen. Dieser Trick verhindert beim Feilen, dass die aufeinanderfolgenden Zähne immer wieder auf dieselbe Riefe treffen. Einhiebfeilen Einhiebfeilen mit Spanbrechernuten Kreuzhiebfeile

7 Feilen: Feilenhieb Feilenformen Spanraum Spanabnahme durch gehauene Feile Spanraum Spanabnahme durch gefräste Feile

8 Feilen: Feilenhieb Feilenhiebe Hieb- Nummer Erreichbare Oberflächengüte Geschruppt: Riefen dürfen fühlbar und mit bloßem Auge sichtbar sein Geschlichtet: Riefen dürfen mit bloßem Auge noch sichtbar sein Fein geschlichtet: Riefen dürfen mit bloßem Auge nicht mehr sichtbar sein

9 Bohren: Benennungen und Winkel am Spiralbohrer Spanwinkel Spannut Keilwinkel Kerndicke Hauptschneide Fase Spitzenwinkel Spanfläche Spannut Freiwinkel Freifläche Hauptschneide Bohrerdurchmesser Freifläche Schneidecke Querschneide Hauptschneiden

10 Bohren: Übersicht über Spiralbohrer und Spitzenwinkel Bohrertyp Drallwinkel Spitzenwinkel weiche Werkstoffe normale Werkstoffe harte Werkstoffe Beispiele Kupfer, Aluminium, Blei, Zinn Lagermetalle Stahl und Stahlguss Gusseisen, nicht rostende Stähle Kunststoffe, Pressstoffe, Hartgummi, Messing, Magnesium, Stahl über 1200 N/mm 2, Hartguss

11 Bohren: Bohrarbeit und Schleiffehler Bohrarbeit Schleiffehler Querschneide liegt außerhalb der Bohrerachse. Hauptschneiden sind verschieden lang. Hauptschneiden bilden unter-schiedliche Winkel mit der Bohrerachse. Hauptschneiden sind verschieden lang. 1 Bohren Durchgangsloch 2 Senken 3 Bohren Sackloch 4 Gewindebohren Auswirkungen Bohrung wird zu groß. Bohrer schneidet mit einer Schneide und wird einseitig belastet. Bohrer wird schnell stumpf.

12 Senken Senker für Senkniete Senker für Senkschrauben Senker für zyl. Schraubenköpfe Flachsenker mit festem Führungszapfen Kegelsenker Kegelsenker mit Führungszapfen

13 Reiben Spanabnahme beim Reiben Schneideneinteilung

14 Gewindeschneiden: Herstellung von Außengewinden Nenndurchmesser Mutter Kerndurchmesser 60 Bolzen Steigung Schneideisen Schneidkluppe

15 Gewindeschneiden: Herstellung von Innengewinden Vorschneiden Mittelschneiden Fertigschneiden Handgewindebohrersatz 5 Gänge Anschnittlänge 3 1 / 2 Gänge 2 Gänge Spananteil ca. 50% ca. 33% ca. 17%