FEINBEARBEITUNGSVERFAHREN

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1 1 FEINBEARBEITUNGSVERFAHREN Trennen Zerteilen: Feinschneiden Anwendungsbereiche des Feinschneidens Grundlagen zum Feinschneiden Verfahrensablauf des Feinschneidens Werkzeuge zum Feinschneiden Maschinen zum Feinschneiden

2 2 Quelle: Stark Urformen Umformen Trennen Feingießen Zerteilen Spanen Abtragen Wachsausschmelzverfahren Maskenformverfahren Oberflächenfeinwalzen Feinschneiden Hartdrehen Hartfräsen Schleifen Honen Läppen Funkenerosion Polieren

3 Stoff- Änderung der Hochschule für Angewandte 3 Definition des Trennens Quelle: nach DIN 8580 Zusammenhalt schaffen Zusammenhalt beibehalten Zusammenhalt vermindern Zusammenhalt vermehren eigenschaften Form Hauptgruppe 1 Urformen (Formschaffen) Hauptgruppe 2 Hauptgruppe 3 Hauptgruppe 6 Hauptgruppe 4 Umformen Trennen Fügen Umlagern von Stoffteilchen Stoffeigenschaft ändern durch Aussondern von Stoffteilchen Einbringen von Stoffteilchen Hauptgruppe 5 Beschichten Trennen ist das Fertigen geometrisch bestimmter fester Körper mittels Werkzeugen, wobei der Stoffzusammenhalt örtlich aufgehoben, d.h. im ganzen vermindert wird. Dabei ist die Endform des Werkstücks in der Ausgangsform enthalten

4 4 Einteilung der Fertigungsverfahren nach DIN 8580 Quelle: DIN 8580 FERTIGUNGSVERFAHREN DIN 8580 Urformen Umformen DIN 8582 Trennen Fügen DIN 8593 Beschichten Stoffeigenschaft ändern Zerteilen DIN 8588 Spanen mit geom. best. Schneidenform DIN 8589 Spanen mit geom. unbest. Schneidenform DIN 8589 Abtragen DIN 8590 Zerlegen DIN 8591 Reinigen DIN 8592 Evakuieren Feinschneiden

5 5 Fertigungsverfahren Zerteilen Quelle: DIN 8588 Zerteilen ist das mechanische Trennen von Werkstücken mit Hilfe von Schneidwerkzeugen (Schneidkanten) ohne das Entstehen von Spänen

6 6 Definition des Scherschneidens Quelle: DIN 8588 Scherschneiden ist das Zerteilen von Werkstücken zwischen Schneiden, die sich aneinander vorbei bewegen. Dabei können die Werkstücke erhebliche Form- und Maßabweichungen sowie Schnittgrate erhalten

7 7 Definition des Feinschneidens Feinschneiden (Genauschneiden) ist das spanlose Trennen von Werkstücken mit glatten, ein- und abrißfreien Schnittflächen. Es entstehen hochpräzise Bauteile, welche gratlos den Schneidprozeß verlassen Quelle: Feintool

8 8 Anforderungen und Merkmale des Schneidvorgangs Quelle: Klocke

9 9 Schnittfläche beim Scherschneiden Quelle: Klocke

10 10 Unterscheidungsmerkmale Scherschneiden - Feinschneiden Quelle: Klocke

11 11 Anwendungsbereiche des Schneidens Quelle: Feintool, Lyss, Schrempp + Decker, Berlin

12 12 Anwendungsbeispiele im PKW Quelle: Feintool, Lyss

13 13 Anwendungsbeispiele Feinschneiden Quelle: Feintool, Lyss 1 Flansch / Auspuff 2 ABS-Impulsrad / Bremse 3 Rasterarm / Sitzverstellung 4 Hebel 5 Achsplatte 6 Fensterheber 7 Nockenwellen-Ausgleichsgew. 8 Grundplatte / Wasserpumpe 9 Rasthebel / Sitzverstellung 10 Stützplatte / Wasserpumpe 11 Mitnehmerscheibe / Getriebe 12 Nockenwellen-Kettenrad 13 Riegel / Türschloss

14 14 Anwendungsbeispiele Feinschneiden Quelle: Feintool, Lyss 16 Chirurgisches Instrument 20 Gurtstraffer/Sicherheitsgurt 21 Sitzverstellplatte 22 Flansch/Auspuff 23 Ventilplatte/Air Condition 24 Ventilplatte/Kompressor 25 Verbindungslasche 26 Sitzverstellplatte 27 ABS-Impulsrad/Bremse 28 Wasserpumpendeckel 29 Sicherheitsgurtrollautomatik 30 Belagträger/Scheibenbr. 31 Rasterbeschlag Sitz 32 Hebel/Motorrad

15 15 Anwendungsbeispiele des Feinschneidens Quelle: Feintool, Lyss

16 16 Offener und geschlossener Schnitt beim Scherschneiden Quelle: Schuler, Göppingen

17 17 Phasen beim Scherschneiden Quelle: Schuler, Göppingen Schneidplatte Abfallstück (Butzen) Schneidstempel Niederhalter Werkstück (Blech)

18 18 Unterscheidung Geradschnitt - Schrägschnitt Quelle: Schuler, Göppingen Schrägschnitt aufgrund von Biegung nur zum Lochen geeignet!

19 19 Schneidkraftminderung durch Schneiden Quelle: Schuler, Göppingen

20 20 Vorgang des Scherschneidens: elastische und plastische Verformung Quelle: Spur M Ausschnitt für nachfolgende Darstellung a Schneidstempel b Schneidplatte c Stanzmaterial d Block F s Schneidkraft Schematische Darstellung des Arbeitsprinzips Scherschneiden Ausbildung der Kontaktzonen Kräfte verlaufen nicht auf einer Linie: es entsteht ein Drehmoment Niederhalter erforderlich, um Drehung des Bleches zu unterbinden

21 21 Vorgang in der Schnittzone Quelle: Spur Schneidvorgang beim Scherschneiden - elastische Verformung - Ausbildung Kontaktstellen - plastische Verformung - freier Kanteneinzug - Schnittzone (WS durchsetzen) - Werkstoffbruch - Rißbildung (WS trennen - Butzen auswerfen Beachte: 1. Die Risse treffen sich nur dann im Blech, wenn der Schneidspalt richtig dimensioniert ist 2. Nur wenn sich die Risse im Blech treffen, ist der erforderliche Kraftaufwand minimal d.h.: Die Wahl des Schneidspaltes ist technologisch und nicht geometrisch begründet

22 22 Schneidergebnis in Abhängigkeit vom Schneidspalt Quelle: Schal Normalschnitt Schneidspalt normal Feinschnitt Normalschnitt Schneidspalt zu klein Ergebnisse am Schnitteil

23 23 Schliffbild der Scherzone Quelle: Spur Schnittzone Scherzone Durchsetzung - Werkstoffverformung im scherbelasteten Bereich - Zeitpunkt vor der Rißbildung

24 24 Verfahrensunterschied Scherschneiden - Feinschneiden Quelle: Feintool, Lyss

25 25 Verfahrensvergleich Normalschneiden und Feinschneiden Quelle: Koether Normalschnitt ohne Niederhalter großer Schneidspalt geringe Schneidkraft geringe Schneidkantenqualität Feinschnitt Niederhalter erforderlich Niederhalter mit Ringzacke sehr kleiner Schneidspalt sehr große Schneidkraft sehr gute Schneidkantenqualität Gegenstempel

26 26 Spannungen beim Scherschneiden Quelle: Klocke

27 27 Spannungen beim Feinschneiden Quelle: Klocke

28 28 Schnittflächenvergleich Scherschneiden - Feinschneiden Quelle: Klocke

29 29 Zusammenhang zwischen Schneidteilqualität und Prozeßgrößen Quelle: Klocke

30 30 Verfahrensablauf Feinschneiden Quelle: N.N.

31 31 Geometrien der Ringzackenhalter Quelle: Klocke

32 32 Werkzeugaufbau beim Scherschneiden Quelle: Schuler, Göppingen

33 33 Prinzip eines Feinschneidwerkzeugs Quelle: Europa-Lehrmittel

34 34 Säulengeführtes Feinschneidwerkzeug Quelle: Schrempp + Decker, Berlin

35 35 Folgeverbund-Feinschneidwerkzeug Quelle: Siemens

36 36 Mehrstufiges Feinschneidwerkzeug für die Massenfertigung Quelle: Schuler, Göppingen Rotor- und Statorblech stanzpakatierte Rotor- und Statorbleche

37 37 Gesamtschnittwerkzeug für Bremsscheiben Quelle: Feintool, Lyss

38 38 Beispiel für den Folgeschnitt einer Scheibe Quelle: Feintool, Lyss

39 39 Folgeverbundschnittwerkzeug Quelle: Feintool, Lyss

40 40 Fertigung eines Planetenträgers Quelle: Feintool, Lyss

41 41 Fertigung im 8-Stufen-Folgeverbundwerkzeug Quelle: Feintool, Lyss

42 42 Folgeverbundwerkzeug in Modulbauweise Quelle: Feintool, Lyss

43 43 Folgeverbundschnittwerkzeug im Arbeitsraum der Maschine Quelle: Feintool, Lyss

44 44 Einflüsse auf Werkzeugverschleiß

45 45 Verschleißformen am Schneidwerkzeug Quelle: Spur

46 46 Feinschneidpresse Quelle: Schmid, Jona Hubzahl > 100 pro Minute