Inhaltsübersicht 1 Einführung 1 1.1 Geschichtliche Entwicklung 1 1.2 Stand der spanenden Aluminiumbearbeitung 6 1.3 Kinematik der Spanungsprozesse und Schneidkeilgeometrie 10 Schrifttum 12 2 Spanbildung 13 2.1 Vorgänge an der Schneide 13 2.2 Aufbauschneiden 14 2.3 Scheinspanbildung 18 Schrifttum 20 3 Zerspanbarkeit 21 3.1 Definition der Zerspanbarkeit 21 3.2 Zerspanbarkeitsprüfung 22 3.2.1 Prüfung der Spanform 22 3.2.2 Verschleißprüfung 23 3.2.3 Zusammenhang zwischen Zerspanbarkeit und anderen Werkstoffkenngrößen 24 3.3 Spanformen 25 3.3.1 Spänearten 25 3.3.2 Beurteilung der Spanform 25 3.3.3 Einfluß des Werkstückwerkstoffes auf die Spanform 27 3.3.3.1 Legierungselemente 28 3.3.3.2 Wärmebehandlungszustand 32 3.3.3.3 Inhomogenitäten 36 3.3.4 Einfluß der Zerspanungskenngrößen auf die Spanform 36 3.3.4.1 Schnittgeschwindigkeit 36 3.3.4.2 Vorschub 38 3.3.4.3 Spanungsbreite 39 3.3.4.4 Kühlschmierstoffe 40 3.3.5 Einfluß der Werkzeuggeometrie auf die Spanform 40 3.3.5.1 Spanwinkel 40 3.3.5.2 Schneidkante 40 3.4 Oberflächengüte 42 3.4.1 Einflüsse auf die Oberflächenbeschaffenheit beim Zerspanen 42 3.4.2 Einfluß der Zerspanungskenngrößen 44 3.4.2.1 Schnittgeschwindigkeit 44 3.4.2.2 Schnittiefe 45 3.4.2.3 Kühlschmierstoffe 45 V http://d-nb.info/840794592
3.4.3 Einfluß der Werkzeuge auf die Oberflächengüte 46 3.4.4 Einfluß des Werkstückwerkstoffes auf die Oberflächengüte 51 3.4.4.1 Gefüge 51 3.4.4.2 Zusammensetzung 53 3.4.4.3 Aluminium-Gußwerkstoffe 54 3.4.4.4 Automaten- und Knetwerkstoffe 55 3.4.5 Einfluß der Werkzeugmaschine 57 3.5 Standzeit der Werkzeuge 57 3.5.1 Geltungsbereich von Meßergebnissen 57 3.5.2 Verschleißarten und -merkmale 58 3.5.3 Einfluß der Schnittbedingungen auf die Standzeit 60 3.5.3.1 Schnittgeschwindigkeit 60 3.5.3.2 Vorschub- und Schnittiefe 61 3.5.3.3 Kühlschmierstoffe 62 3.5.3.4 Unterbrochener Schnitt 63 3.5.4 Einfluß des Werkstückwerkstoffes auf die Standzeit 64 3.5.4.1 Gefüge 64 3.5.4.2 Aluminium-Knetwerkstoffe 68 3.5.4.3 Aluminium-Gußwerkstoffe 69 3.5.5 Einfluß der Werkzeugart auf die Standzeit 74 3.5.5.1 Schneidstoff 74 3.5.5.2 Schneidengeometrie 75 3.6 Schnittkräfte 77 3.6.1 Einfluß des Werkstückwerkstoffes auf die Schnittkraft 77 3.6.2 Einfluß der Schnittbedingungen auf die Schnittkraft 80 3.6.3 Einfluß der Werkzeuge auf die Schnittkraft 86 Schrifttum 88 4 Schneidstoffe für die Aluminiumbearbeitung 91 4.1 Schnellarbeitsstahl 92 4.1.1 Sorten und Herstellung 92 4.1.2 Eigenschaften und Verwendung 93 4.1.3 Pulvermetallurgisch hergestellte Schnellarbeitsstähle 94 4.2 Hartmetall 95 4.2.1 Hartmetallsorten 95 4.2.2 Hartmetallsorten zur Aluminiumbearbeitung 95 4.2.3 Verschleißmechanik und Standzeitkriterien 97 4.3 Schneidkeramik 100 4.4 Diamant 101 4.4.1 Werkzeugarten und Lieferformen 101 4.4.1.1 Monokristalline Diamantschneiden 101 4.4.1.2 Polykristalline Diamantschneiden 102 4.4.2 Zerspanungseigenschaften polykristalliner Diamanten 103 4.4.2.1 Verschleiß 103 4.4.2.2 Oberflächengüte 106 VI
4.4.2.3 Schnittkräfte 107 4.5 Kubisch-kristallines Bornitrid (CBN) 108 Schrifttum 109 5 Bearbeitungsverfahren 111 5.1 Allgemeine Hinweise 111 5.1.1 Einfluß der physikalischen Werkstoffeigenschaften 111 5.1.2 Eigenspannungen und Verwerfungen 112 5.1.2.1 Bearbeitungsrestspannungen 112 5.1.2.2 Eigenspannungen in Gußstücken und Halbzeug 114 5.2 Drehen 116 5.2.1 Drehwerkzeuge für die Aluminiumzerspanung 116 5.2.2 Drehen von Werkstücken aus Aluminium-Knetwerkstoffen 117 5.2.2.1 Empfohlene Schnittbedingungen 117 5.2.2.2 Bearbeitungsbeispiele 124 5.2.3 Drehen von Automatenwerkstoffen 132 5.2.4 Drehen von Werkstücken aus Aluminium-Gußwerkstoffen 133 5.2.4.1 Fertigungsbeispiele für die Automatenbearbeitung von Gußstücken 139 5.2.4.2 Drehbearbeitung von Gußfelgen 144 5.2.4.3 Kolbenbearbeitung 152 5.3 Fräsen 156 5.3.1 Werkzeugverschleiß beim Fräsen 156 5.3.2 Oberfläche beim Fräsen 158 5.3.3 Spanformen beim Fräsen 159 5.3.4 Fräswerkzeuge 161 5.3.5 Fräsen von Werkstücken aus Aluminium-Knetwerkstoffen 166 5.3.5.1 Empfohlene Schnittbedingungen 166 5.2.5.2 Fräsbearbeitung von Integralbauteilen 167 5.3.6 Fräsen von Werkstücken aus Aluminium-Gußwerkstoffen 181 5.3.6.1 Empfohlene Schnittbedingungen 181 5.3.6.2 Bearbeitungsbeispiele 184 5.3.7 Hochgeschwindigkeitsfräsen 188 5.4 Bohren 194 5.4.1 Durchmesserdifferenz 194 5.4.2 Oberflächengüte 197 5.4.3 Zerspankräfte und Drehmoment 201 5.4.4 Verschleiß 205 5.4.5 Bohrwerkzeuge 208 5.4.6 Bohren in Aluminium-Knetwerkstoffe 213 5.4.7 Bohren in Automatenwerkstoffe 214 5.4.8 Bohren in AISi-Gußwerkstoffe 215 5.4.8.1 Schnittbedingungen 216 5.4.8.2 Werkzeuge 217 5.4.8.3 Bearbeitungsbeispiel 218 5.4.9 Tiefbohren 222 VII
5.5 Senken, Reiben, Gewindeschneiden 225 5.5.1 Senken 225 5.5.2 Reiben 226 5.5.3 Gewindeschneiden 229 5.6 Räumen 231 5.7 Sägen 232 5.7.1 Verfahrensmerkmale des Band-und Kreissägens 233 5.7.2 Technologische Besonderheiten des Bandsägens 235 5.7.2.1 Sägebänder 235 5.7.2.2 Schnittbedingungen 236 5.7.2.3 Anwendungsbeispiele 238 5.7.3 Technologische Besonderheiten des Kreissägens 240 5.7.3.1 Kreissägeblätter 240 5.7.3.2 Schnittbedingungen 241 5.7.3.3 Kreissägemaschinen 243 5.8 Feinstbearbeitungsverfahren 245 5.8.1 Feinstdrehen (Glanzdrehen) 245 5.8.2 Honen 249 5.8.3 Schaben 250 5.8.4 Läppen 250 5.9 Schleifen 250 5.9.1 Schleifmittel 251 5.9.2 Schleifhilfsmittel 252 5.9.3 Schleifbedingungen 253 5.9.4 Diamantschleifen 253 5.9.5 Schleifstaubabscheidung 255 5.10 Gleitschleifen 256 5.11 Funkenerodieren 259 5.11.1 Planetär-Senkerodieren 259 5.11.2 Drahterodieren 261 Schrifttum 262 6 Maschinen und Hilfseinrichtungen 267 6.1 Maschinen 267 6.1.1 Anforderungen 267 6.1.2 Konstruktive Gestaltung 269 6.1.2.1 Antrieb 269 6.1.2.2 Dynamische Steifigkeit 271 6.1.2.3 Spindellagerung 274 6.2 Spannzeug 276 6.2.1 Spannfutter 276 6.2.2 Sonderspannzeug für die Automatenbearbeitung 278 6.2.3 Spannen auf Paletten 281 6.3 Kühlschmierstoffe, Zuführeinrichtungen 282 6.3.1 Kühlschmierstoffe 282 VIII
6.3.2 Zuführeinrichtungen 284 6.4 Späneentsorgung 286 6.4.1 Fördermittel 286 6.4.2 Sammelförderer 288 6.4.3 Ausgeführte Anlagen 289 6.4.4 Späneaufbereitung 291 Schrifttum 295 7 Anhang 297 7.1 Wichtige Normen und Richtlinien 297 7.1.1 Werkstoffnormen für Aluminium 297 7.1.2 Normen über Grundlagen der Zerspanungstechnik 299 7.1.3 Normen über Zerspanungswerkzeuge 299 7.1.4 Normen über das Drehen 300 7.1.5 Normen über das Bohren, Senken, Reiben 300 7.1.6 Normen über das Fräsen 301 7.1.7 Normen über das Gewindeschneiden 302 7.1.8 Normen über das Räumen 302 7.1.9 Normen über das Sägen 303 7.1.10 Normen über das Schaben, Honen und Läppen 303 7.1.11 Normen über das Schleifen 303 7.2 Bezeichnung von Aluminiumwerkstoffen 304 Schrifttum 310 Stichwortverzeichnis 311 Produktinformation und Liefernachweis 313 IX