Spanende Formung. Theorie, Berechnung, Richtwerte HANSER. Werner Degner/Hans Lutze/Erhard Smejkal. 15., neu bearbeitete Auflage

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1 Werner Degner/Hans Lutze/Erhard Smejkal Spanende Formung Theorie, Berechnung, Richtwerte 15., neu bearbeitete Auflage Mit 193 Bildern, 140 Tafeln sowie einer CD-ROM HANSER

2 Inhaltsverzeichnis Einleitung 15 1 Theorie der spanenden Formung Begriffe der spanenden Formung Grundlagen Kinematik und Geometrie des Spanungsvorgangs Bewegungen zwischen Werkzeugschneide und Werkstück Richtungen der Bewegungen (Bewegungsrichtungen) Wege des Werkzeuges gegenüber dem Werkstück Geschwindigkeiten Komponenten der Bewegungen, Richtungen, Wege und Geschwindigkeiten./ Hilfsbegriffe Flächen am Werkstück Vorschubgrößen Eingriffsgrößen Spanungsgrößen Geometrie am Schneidteil spanender Werkzeuge Allgemeine Begriffe Flächen, Schneiden, Ecken und Rundungen Werkzeug-Bezugssystem und Werkzeugwinkel Wirk-Bezugssystem und Wirkwinkel Kräfte, Energie, Arbeit und Leistungen Kräfte beim Spanen Energie und Arbeit beim Spanen Leistungen beim Spanen Standbegriffe und Werkzeugverschleiß Standbegriffe Werkzeugverschleiß Vorgänge bei der Spanbildung Mechanik der Spanbildung Plastizitätsmechanische Theorie der Spanbildung Scherwinkelbeziehungen Spanstauchung Geschwindigkeitsverhältnisse Kräfteverhältnisse 52

3 10 Inhaltsverzeichnis Spanarten und Spanformen Spanarten Spanformen Auswirkungen des Spanbildungsprozesses Schneidstoffe und ihre Anwendung Allgemeine Betrachtungen Werkzeugstähle, unlegiert und legiert Schnellarbeitsstähle Gegossene Hartlegierungen Hartmetalle (Sinterhartmetalle) Schneidkeramik Eigenschaften Anwendung und Einsatz Superharte Schneidstoffe (Diamant, Bornitrid) Schleifmittel Temperatur, Verschleiß und Standzeit Spanungstemperatur Verschleißursachen Verschleißarten Auswirkungen des Verschleißes Verschleißkriterien Standzeit Definition des Standzeitbegriffs Standzeitdiagramm und Einflussgrößen auf die Standzeit Standzeitgleichung Schnittkraft und Leistung Zerspankraft und ihre Komponenten Schnittkraft und spezifische Schnittkraft Einflussgrößen auf Schnittkraft und spezifische Schnittkraft Berechnung der Schnittkraft Vorschub- und Passivkraft Einflussgrößen Berechnung der Vorschub- und Passivkraft Berechnung der Schnittkraft im Gebiet der spanenden Feinbearbeitung mit geometrisch bestimmter Schneide Leistung Zeitspanvolumen und spezifisches Spanvolumen Maschinenauslastung Energieaufwand Schnittwertoptimierung Oberflächenqualität Oberflächengestalt Oberflächenbeschaffenheit / Oberflächenverhalten 119

4 Inhaltsverzeichnis Spanbarkeit und Spanbarkeitsprüfung von Stahlwerkstoffen Kühlschmierstoffe Eigenschaften und Anwendung Auswirkungen der Kühlschmierstoffe auf Standzeit, Oberflächenqualität und Schnittkräfte Auswahl von Kühlschmierstoffen Probleme der Nass- und Trockenbearbeitung Vorbetrachtungen Zusammengefasste Vorteile und Nachteile der Nass- und Trockenbearbeitung Darstellung der Möglichkeiten der Trockenbearbeitung Trockenbearbeitung unter Einsatz beschichteter HSS-, Hartmetall- und Keramikwerkzeuge Hochgeschwindigkeitsbearbeitung (HSC - High-speed-cutting) Grundsätzliches zur HSC Praktische Realisierung der HSC Berechnung Drehen Schnittkraft- und Leistungsberechnung Technisch-mathematische Zusammenhänge Zusammenstellung der Gleichungen Berechnung der Hauptzeit Langdrehen Gewindedrehen Kegeldrehen Plandrehen Planringdrehen Nachformdrehen Drehen auf Automaten Berechnungsbeispiel Hobeln und Stoßen Schnittkraft- und Leistungsberechnung Technisch-mathematische Zusammenhänge Zusammenstellung der Gleichungen Berechnung der Hauptzeit Berechnungsbeispiel Fräsen Schnittkraft- und Leistungsberechnung Technisch-mathematische Zusammenhänge Zusammenstellung der Gleichungen Berechnung der Hauptzeit Umfangsfräsen 176

5 12 Inhaltsverzeichnis Stirnfräsen Nutenfräsen auf Nutenfräsmaschinen Gewindefräsen Berechnungsbeispiele Stirnfräsen Umfangsfräsen Bohren, Senken, Reiben Schnittkraft- und Leistungsberechnung Technisch-mathematische Zusammenhänge Zusammenstellung der Gleichungen Berechnung der Hauptzeit Bohren und Aufbohren mit Spiralbohrer Senken und Reiben Berechnungsbeispiel Sägen Schnittkraft- und Leistungsberechnung Technisch-mathematische Zusammenhänge Zusammenstellung der Gleichungen Berechnung der Hauptzeit Berechnungsbeispiel Räumen Schnittkraft- und Leistungsberechnung Berechnung der Teilung des Räumwerkzeugs Berücksichtigung der Aufnahmefähigkeit des Spanraums Berücksichtigung der Zug- oder Druckkraft der Maschine Berücksichtigung der Festigkeit des Räumwerkzeugs Weitere Größen der Zahnung am Räumwerkzeug Zusammenstellung der Gleichungen Berechnung der Hauptzeit Berechnungsbeispiel Schleifen Schnittkraft- und Leistungsberechnung beim Schleifen Berechnung der Hauptzeit Rundschleifen Flachschleifen Berechnungsbeispiel Zahnradbearbeitung Schnittkraft- und Leistungsberechnung Wälzfräsen (gerad- und schrägverzahnte Stirnräder) Wälzstoßen (geradverzahnte Stirnräder) Zahnflankenschleifen (geradverzahnte Stirnräder) Berechnungsbeispiele 7T7 225

6 Inhaltsverzeichnis 13 \ Berechnung der Hauptzeit - Verfahrensüberblick Stirnradbearbeitung Bearbeitung von Schneckentrieben Kegelradbearbeitung Berechnungsbeispiele Anmerkungen zu den Verzahnungsverfahren Feinbearbeitungsverfahren mit geometrisch unbestimmter Schneide Honen Verfahrenseinführung Genauigkeit beim Honen Werkstück und Fertigungsergebnis Werkzeug und Fertigungsergebnis Werkzeugmaschine und Fertigungsergebnis Wirtschaftlichkeit und Entwicklungstendenzen Superfinish Verfahrenseinführung Genauigkeit beim Superfinish Werkstück und Fertigungsergebnis Werkzeug und Fertigungsergebnis Werkzeugmaschine und Fertigungsergebnis Wirtschaftlichkeit Läppen Verfahrenseinführung Genauigkeit beim Läppen Verfahren und Werkzeugmaschinen Entwicklungstendenzen Richtwerte Spezifische Schnittkräfte, Korrektur- und Verfahrensfaktoren (Tafeln 3.1 und 3.2) Drehen (Tafeln 3.3 bis 3.19) Hobebund Stoßen (Tafeln 3.20 und 3.21) Fräsen (Tafeln 3.22 bis 3.45) Bohren, Senken, Reiben (Tafeln 3.46 bis 3.63) Sägen (Tafeln 3.64 und 3.65) Räumen (Tafeln 3.66 bis 3.68) Schleifen (Tafeln 3.69 bis 3.76) Zahnradbearbeitung (Tafeln 3.77 bis 3.87) Bearbeitung von Sonderwerkstoffen Spanende Bearbeitung von Kunststoffen (Tafeln 3.88 bis 3.96) Spanende Bearbeitung von hoch legierten Stählen (Tafeln 3.97 bis 3.109) Spanen von Titan und Titanlegierungen (Tafeln bis 3.112) Spanen von partikelverstärktem Aluminium 364

7 14 Inhaltsverzeichnis 3.11 Werkstoffgruppen (Tafeln und 3.114) Schneidstoffe Schnellarbeitsstahl (Tafeln bis 3.117) Hartmetall (Tafeln und 3.119) 370 Literaturverzeichnis 373 Erläuterung zur CD-ROM WINTOMS 385 Sachwortverzeichnis 388 \

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