Eberhard Paucksch Sven Holsten Marco Linß Franz Tikal. Zerspantechnik

Ähnliche Dokumente
Inhaltsverzeichnis. 1 Einleitung Prinzipien der Spanbildung und Zerspanbarkeit Kinematik und Geometrie des Werkzeugsystems...

Inhaltsverzeichnis. A Drehen 9. Einleitung 1. Formelzeichen 3

Zerspantechnik. Eberhard Paucksch. 8., verbesserte Auflage. Mit 264 Bildern und 28 Tabellen

Alfred Böge I Walter Schlemmer. Lösungen zuraufgabensammlung Technische Mechanik

Aufgabensammlung Fertigungstechnik

Otto Forster Thomas Szymczak. Übungsbuch zur Analysis 2

Henrike Viehrig. Militärische Auslandseinsätze

Ulrich Schacht / Matthias Fackler (Hrsg.) Praxishandbuch Unternehmensbewertung

Günther Bourier. Statistik-Übungen

/.../ ein absolut lohnenswertes Buch. Prof. Dr. Stephan Kleuker, FH Nordakademie

Robert Rieg. Planung und Budgetierung

Maximilian Lackner. Talent-Management spezial

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

Albrecht Beutelspacher. Kryptologie

Inhaltsverzeichnis. Werner Degner, Hans Lutze, Erhard Smejkal. Spanende Formung. Theorie, Berechnung, Richtwerte ISBN:

Otger Autrata Bringfriede Scheu. Soziale Arbeit

Oliver Kruse I Volker Wittberg (Hrsg.) Fallstudien zur Unternehmensführung

8 Frank R. Pfetsch. Inhalt. Das neue Europa

Stefan Calefice. 20 Jahre Begrüßungsgeld

Josef Maisch. Wissensmanagement am Gymnasium

Rainer Lasch/Gregor Schulte. Quantitative Logistik-Fallstudien

Grundlagen der doppelten Buchführung

Matthias Moßburger. Analysis in Dimension 1

Praxis der Zerspantechnik

Arbeitsbuch Mathematik

Ralf Bohnsack Iris Nentwig-Gesemann Arnd-Michael Nohl (Hrsg.) Die dokumentarische Methode und ihre Forschungspraxis

Thomas Brüsemeister. Bildungssoziologie

Heike Bruch/Stefan Krummaker/Bernd Vogel (Hrsg.) Leadership Best Practices und Trends

Inhaltsverzeichnis VIII. 1 Einleitung... 1

Hannes Peterreins / Doris Märtin / Maud Beetz. Fairness und Vertrauen in der Finanzberatung

Henning Schluß. Religiöse Bildung im öffentlichen Interesse

Felix Huth. Straßenkinder in Duala

Andrej Vizjak. Gewinnen gegen die Größten

Lothar Volkelt. Kompakt Edition: Geschäftsführer im Konzern

Markus Ottersbach Claus-Ulrich Prölß (Hrsg.) Flüchtlingsschutz als globale und lokale Herausforderung

Hans-Georg Kemper Henning Baars. Business Intelligence Arbeits- und Übungsbuch

Andrea Hausmann. Kunst- und Kulturmanagement

Ralf Brand. Sportpsychologie

Arnulf Deppermann. Gespräche analysieren

Michael Pfeifer Bildungsbenachteiligung und das Potenzial von Schule und Unterricht

Guido Hunke (Hrsg.) Best Practice Modelle im 55plus Marketing

Thomas Geisen. Arbeit in der Moderne

Instrumente des Care und Case Management Prozesses

Armin Klein (Hrsg.) Gesucht: Kulturmanager

Roloff/Matek Maschinenelemente Formelsammlung

Katja Wohlgemuth. Prävention in der Kinder- und Jugendhilfe

Hermann Korte Bernhard Schäfers (Hrsg.) Einführung in Hauptbegriffe der Soziologie

Isabel Kusche. Politikberatung und die Herstellung von Entscheidungssicherheit im politischen System

Lösungen zur Aufgabensammlung Technische Mechanik

Peter tom Suden. Die elektronische Rechnung in Handels- und Steuerrecht

Wolf Gerhold Thomas Hattenhauer Lange Sievert Haar Klausurenbuch Laufbahnprüfung/Steuerberaterprüfung

Institut für Mittelstandsforschung Bonn (Hrsg.) Jahrbuch zur Mittelstandsforschung 1/2007

Video-Marketing mit YouTube

Philipp Bornkessel Jupp Asdonk (Hrsg.) Der Übergang Schule Hochschule

Christina Holtz-Bacha (Hrsg.) Stereotype?

Christina Holtz-Bacha (Hrsg.) Fußball Fernsehen Politik

Stephan Rietmann Gregor Hensen (Hrsg.) Tagesbetreuung im Wandel

Walther Müller-Jentsch. Strukturwandel der industriellen Beziehungen

Sabine Hering (Hrsg.) Bürgerschaftlichkeit und Professionalität

Das Ingenieurwissen: Technische Thermodynamik

Heinz Rapp J. Matthias Rapp. Übungsbuch Mathematik für Fachschule Technik und Berufskolleg

Gunther Graßhoff. Zwischen Familie und Klassenlehrer

Wolfgang Grundmann / Rudolf Rathner. Abschlussprüfungen

Paul Chlebek. Praxis der User Interface-Entwicklung

Thomas Schäfer. Statistik II

Bernd Nitzschke (Hrsg.) Die Psychoanalyse Sigmund Freuds

Gerald Hofmann. Ingenieurmathematik für Studienanfänger

Martin Rothland (Hrsg.) Belastung und Beanspruchung im Lehrerberuf

Springer Spektrum, Springer Vieweg und Springer Psychologie.

Carsten Rohlfs Marius Harring Christian Palentien (Hrsg.) Kompetenz-Bildung

Lernen zu lernen. Werner Metzig Martin Schuster. Lernstrategien wirkungsvoll einsetzen

Markus M. Müller Roland Sturm. Wirtschaftspolitik kompakt

Christof Beckmann. Qualitätsmanagement und Soziale Arbeit

Wolfgang Grundmann / Rudolf Rathner. Zwischenprüfungstraining Bankfachklasse

Marcel Klaas Alexandra Flügel Rebecca Hoffmann Bernadette Bernasconi (Hrsg.) Kinderkultur(en)

Sabine Grenz. (Un)heimliche Lust

Andreas Hadjar Rolf Becker (Hrsg.) Die Bildungsexpansion

2 Spanbildung Vorgänge an der Schneide Aufbauschneiden Scheinspanbildung 18 Schrifttum 20

Roloff/Matek Maschinenelemente Formelsammlung

Hygiene in Kindertagesstätten

Werner Poguntke. Keine Angst vor Mathe

Grit Höppner. Alt und schön

Inhaltsverzeichnis V111

Margret Johannsen. Der Nahost-Konflikt

David Reichel. Staatsbürgerschaft und Integration

Lösungen zur Aufgabensammlung Technische Mechanik

Georg Ruhrmann Jutta Milde Arne Freya Zillich (Hrsg.) Molekulare Medizin und Medien

Petra Hornig. Kunst im Museum und Kunst im öffentlichen Raum

Roland Becker-Lenz Stefan Busse Gudrun Ehlert Silke Müller (Hrsg.) Professionalität in der Sozialen Arbeit

Günter Schmidt. Prozessmanagement. Modelle und Methoden. 3. überarbeitete Auflage

Wie man Elementarteilchen entdeckt

Journalistische Praxis. Björn Staschen. Mobiler Journalismus

Alfred Böge Wolfgang Böge Hrsg. Handbuch Maschinenbau. Grundlagen und Anwendungen der Maschinenbau-Technik 23. Auflage

Peter Bleckmann Anja Durdel (Hrsg.) Lokale Bildungslandschaften

Michaela Wittinger. Christentum, Islam, Recht und Menschenrechte

Schwierige Menschen am Arbeitsplatz

Uwe Wolff. Medienarbeit für Rechtsanwälte

Kirsten Büsing Anne Büsing. Alumnen und ihre Exlibris

Anjes Tjarks. Familienbilder gleich Weltbilder

Transkript:

Eberhard Paucksch Sven Holsten Marco Linß Franz Tikal Zerspantechnik

Eberhard Paucksch Sven Holsten Marco Linß Franz Tikal Zerspantechnik Prozesse, Werkzeuge, Technologien 12., vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage Mit 426 Abbildungen und 45 Tabellen STUDIUM

Bibliografische Information Der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über <http://dnb.d-nb.de> abrufbar. 1. Auflage 1965 2., verbesserte Auflage 1970 3., verbesserte Auflage 1972 Nachdruck 1976 4., überarbeitete Auflage 1977 5., überarbeitete Auflage 1982 6., überarbeitete und erweiterte Auflage 1985 7., überarbeitete Auflage 1987 8., verbesserte Auflage 1988 9., überarbeitete Auflage 1992 10., verbesserte Auflage 1993 11., überarbeitete Auflage 1996 12.,vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage 2008 Alle Rechte vorbehalten Vieweg+Teubner Verlag GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden 2008 Lektorat: Thomas Zipsner Imke Zander Der Vieweg+Teubner Verlag ist ein Unternehmen von Springer Science+Business Media. www.viewegteubner.de Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Umschlaggestaltung: KünkelLopka Medienentwicklung, Heidelberg Technische Redaktion: Stefan Kreickenbaum, Wiesbaden Druck und buchbinderische Verarbeitung: MercedesDruck, Berlin Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier. Printed in Germany ISBN 978-3-8348-0279-8

V Vorwort zur 11. Auflage In diesem Buch werden die Grundlagen und Zusammenhänge der wichtigsten Zerspanungsverfahren dargestellt. Sprache und Bilder sind klar und einfach gewählt, um den Inhalt gut verständlich zu machen. Trotzdem wird der Stoff gründlich durchgearbeitet. Alle DIN-Normen und deren Änderungen bis 1994 wurden berücksichtigt. Technische Entwicklungen und neuste Forschungsergebnisse wurden so weit wie möglich verarbeitet, um dem Leser den heutigen Kenntnisstand zu vermitteln. So liegt hier ein höchst aktuelles Buch von hohem Niveau vor, das sich für den Unterricht in Fachhochschulen und Hochschulen hervorragend eignet, das aber auch von Diplomingenieuren in der Praxis zur Ergänzung ihres Fachwissens hinzugezogen wird. In der 11. Auflage wurden die Abschnitte über Schneidstoffe und beschichtete Schneidstoffe neu geschrieben, die Bearbeitung von harten und besonders zähen Werkstoffen eingefügt, Rechenbeispiele mit aktuellen Zahlen aus der Praxis ausgestattet, die Zusammensetzung und Wirkung von Kühlschmierstoffen stärker beachtet, moderne Bohr- und Fräswerkzeuge dargestellt und Kapitel über das Gewindefräsen, das Hochleistungsschleifen und das Polieren eingefügt. Die bekannten noch gültigen Grundlagen wurden durchgearbeitet und wieder übernommen. Das Buch ist damit wieder auf dem jetzigen Stand der Technik. Für den Leser ist es wichtig, immer die neuste Auflage des Lehrbuchs zu Rate zu ziehen. Der technische Fortschritt bringt bei den spanenden Bearbeitungsverfahren besonders viele Neuerungen. Neue Werkstoffe, bessere Schneidstoffe, Maßnahmen zur Rationalisierung und Automatisierung der Fertigungsabläufe und der starke Trend zur Fein- und Feinstbearbeitung sind Antriebsquellen für die Entwicklung immer neuer Verfahrensvarianten und Werkzeuge. In einem aktuellen Lehrbuch dürfen sie nicht vergessen werden. Kassel, im April 1996 Eberhard Paucksch

VI Vorwort zur 12. Auflage Dieses Lehr- und Übungsbuch zur Zerspantechnik richtet sich an den mittleren akademischen Ausbildungszweig, an die Studierenden der verschiedenen Hochschulformen und Fachrichtungen, aber auch an den interessierten Praktiker, also an alle, die mehr über die Spanenden Verfahren in ihrer ganzen Brandbreite wissen möchten oder wissen müssen. Beginnend werden die allgemeinen, physikalisch technischen Grundlagen der Zerspanungslehre, wie die Prinzipien der Spanbildung und Zerspanbarkeit und die für einen wirtschaftlichen Einsatz notwendigen Schneidstoffe und Beschichtungen, vorgestellt. Darauf aufbauend werden die verschiedenen spanenden Fertigungsverfahren detailliert erörtert und die technologischen Besonderheiten dargelegt. Ergänzt werden die jeweiligen Kapitel durch die praktischen Anwendungs- und Berechnungsbeispiele, welche auch für den Einsteiger in die Materie ein umfangsreiches praxisorientiertes Grundwissen zur Verfügung stellen. Im abschließenden Kapitel werden derzeit aktuelle Aspekte verfahrensübergreifend dargestellt. Abgerundet wird das Buch durch ein angemessenes Stichwort-, Normen- und Literaturverzeichnis. Die vorliegende 12. Ausgabe baut auf dem bewährten Konzept früherer Auflagen auf. Ihr Inhalt wurde neu strukturiert, die einzelnen Kapitel wurden überarbeitet und entsprechend dem Stand der Technik ergänzt und wesentliche, den Verfassern wichtig erscheinende, Neuerungen aufgenommen. Somit liegt ein umfassendes Werk über die gesamte Spanende Fertigungstechnik vor. Die Autoren möchten sich in diesem Zusammenhang bei Herrn Dipl.-Ing. Thomas Zipsner, Vieweg Verlag, für die stetige und gute Betreuung bei der Realisierung der neuen Auflage dieses Buches bedanken. Die konstruktive Kritik und die Anregungen aus dem Leserkreis zu diesem Buch werden die Autoren auch in Zukunft gerne bei der Bearbeitung neuer Auflagen mit einbeziehen. Kassel / Lüneburg, im April 2008 Eberhard Paucksch, Sven Holsten, Marco Linß, Franz Tikal

VII Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung...1 2 Prinzipien der Spanbildung und Zerspanbarkeit...3 2.1 Kinematik und Geometrie des Werkzeugsystems... 3 2.1.1 Bewegungen...3 2.1.2 Geometrie des Schneidkeils...5 2.1.2.1 Negative Spanwinkel...8 2.1.3 Schnitt- und Spanungsgrößen...9 2.2 Spanbildung... 10 2.3 Kräfte, Energie, Arbeit, Leistung... 12 2.3.1 Zerspankraftzerlegung...12 2.3.2 Entstehung der Zerspankraft und Spangeometrie...15 2.3.3 Berechnung der Schnittkraft...19 2.3.3.1 Spanungsquerschnitt und spezifische Schnittkraft...19 2.3.3.2 Einfluss des Werkstoffs...21 2.3.3.3 Einfluss der Spanungsdicke...23 2.3.3.4 Einfluss der Schneidengeometrie...23 2.3.3.5 Einfluss des Schneidstoffs...24 2.3.3.6 Einfluss der Schnittgeschwindigkeit...25 2.3.3.7 Einfluss der Werkstückform...26 2.3.3.8 Einfluss der Werkzeugstumpfung...27 2.3.3.9 Weitere Einflüsse...27 2.3.4 Schneidkantenbelastung...27 2.3.5 Berechnung der Vorschubkraft...28 2.3.5.1 Einfluss der Spanungsdicke...28 2.3.5.2 Einfluss der Schneidengeometrie...28 2.3.5.3 Einfluss des Schneidstoffs...29 2.3.5.4 Einfluss der Schnittgeschwindigkeit...29 2.3.5.5 Stumpfung und weitere Einflüsse...29 2.3.6 Berechnung der Passivkraft...30 2.3.6.1 Einfluss der Schneidengeometrie...30 2.3.6.2 Stumpfung und weitere Einflüsse...31

VIII Inhaltsverzeichnis 2.4 Temperatur an der Schneide...31 2.4.1.1 Messen der Temperatur...31 2.4.2 Temperaturverlauf...34 2.4.3 Temperaturfeld und Wärmebilanz...35 2.5 Oberflächenintegrität...35 2.5.1 Oberflächentopografie...35 2.5.1.1 Grobgestalt...36 2.5.1.2 Feingestalt...36 2.5.2 Randzonenveränderung...37 2.6 Zerspangenauigkeit und Toleranzen...39 2.6.1.1 Zerspangenauigkeit...39 2.6.1.2 Form- und Lagetoleranzen...41 2.6.1.3 Gestaltabweichungen...43 2.6.1.4 Oberflächenkenngrößen...43 2.6.1.5 Internationale Oberflächennormung...45 2.7 Standbegriffe und Werkzeugverschleiß...45 2.7.1 Verschleißvorgänge...46 2.7.1.1 Reibungsverschleiß...46 2.7.1.2 Aufbauschneidenbildung...46 2.7.1.3 Diffusionsverschleiß...47 2.7.1.4 Verformung der Schneidkante...47 2.7.2 Verschleißformen...48 2.7.2.1 Freiflächenverschleiß...48 2.7.2.2 Kolkverschleiß...48 2.7.2.3 Weitere Verschleißformen...49 2.7.3 Verschleißverlauf...50 2.7.3.1 Einfluss der Eingriffszeit...50 2.7.3.2 Einfluss der Schnittgeschwindigkeit...50 2.7.4 Standzeit...50 2.7.4.1 Definitionen...50 2.7.4.2 Einfluss der Schnittgeschwindigkeit...51 2.7.4.3 Weitere Einflüsse...53 2.8 Schneidstoffe...54 2.8.1 Unlegierter und niedriglegierter Werkzeugstahl...56 2.8.2 Schnellarbeitsstahl...56 2.8.3 Hartmetall...57

Inhaltsverzeichnis IX 2.8.4 Cermet...60 2.8.5 Keramik...62 2.8.6 Bornitrid...65 2.8.7 Diamant...66 2.8.8 Polykristalliner Diamant...67 2.9 Oberflächenbehandlung... 68 2.9.1 Randzonenveränderung...70 2.9.2 Beschichtungen...71 2.9.2.1 Hartstoffschichten...71 2.9.2.2 Niedrigreibungsschichten...76 2.9.2.3 Entwicklungstrends...78 2.10 Kühlschmierung... 79 2.10.1 Kühlschmierstoff...79 2.10.2 Überflutungskühlung...81 2.10.3 Minimalmengenschmierung...82 2.10.4 Trockenbearbeitung...83 2.11 Werkstoffe und Zerspanbarkeit... 85 2.11.1 Werkstoff...85 2.11.2 Zerspanbarkeit...86 2.11.3 Standbegriffe...90 2.11.4 Zerspanungstests...92 2.12 Wirtschaftlichkeit... 92 2.12.1 Einfluss der Schnittgrößen auf Kräfte, Verschleiß und Leistungsbedarf...92 2.12.2 Berechnung der Fertigungskosten...93 2.12.2.1 Maschinenkosten...93 2.12.2.2 Lohnkosten...95 2.12.2.3 Werkzeugkosten...96 2.12.2.4 Zusammenfassung der Fertigungskosten...96 2.12.3 Bearbeitungszeitverkürzung und Fertigungskosten...96 2.13 Qualitätsmanagement... 100 2.13.1 Qualität und ihre Darstellung...100 2.13.2 Qualitätsmanagementsysteme...101 2.13.3 Produkterstellungsbereiche, -methoden und -werkzeuge...101 2.13.4 Total Quality Management (TQM)...105

X Inhaltsverzeichnis 3 Fertigungsverfahren mit geometrisch bestimmter Schneide...107 3.1 Drehen...107 3.1.1 Drehwerkzeuge...107 3.1.2 Werkzeugform...109 3.1.2.1 Drehmeißel aus Schnellarbeitsstahl...109 3.1.2.2 Drehmeißel mit Hartmetallschneiden...109 3.1.2.3 Wendeschneidplatten...109 3.1.2.4 Klemmhalter...113 3.1.2.5 Innendrehmeißel...118 3.1.2.6 Formdrehmeißel...119 3.1.3 Werkstückeinspannung...122 3.1.3.1 Radiale Lagebestimmung...122 3.1.3.2 Axiale Lagebestimmung...123 3.1.3.3 Übertragung der Drehmomente und Kräfte...123 3.1.4 Aus der Vorschubrichtung abgeleitete Drehverfahren...125 3.1.5 Schnitt- und Zerspanungsgrößen...125 3.1.6 Leistung und Spanungsvolumen...125 3.1.6.1 Leistungsberechnung...125 3.1.6.2 Spanungsvolumen...126 3.1.7 Berechnungsbeispiele...128 3.1.7.1 Scherwinkel...128 3.1.7.2 Längsrunddrehen...128 3.1.7.3 Standzeitberechnung...129 3.1.7.4 Fertigungskosten...130 3.1.7.5 Optimierung der Schnittgeschwindigkeit...132 3.2 Bohren, Senken, Reiben...134 3.2.1 Bohren ins Volle...135 3.2.1.1 Der Wendelbohrer...135 3.2.1.2 Schneidengeometrie am Wendelbohrer...137 3.2.1.3 Bohrer mit Wendeschneidplatten...142 3.2.1.4 Spanungsgrößen...143 3.2.1.5 Kräfte, Schnittmoment, Leistungsbedarf...145 3.2.1.6 Verschleiß und Standweg...148 3.2.1.7 Werkstückfehler, Bohrfehler...151 3.2.2 Aufbohren...153 3.2.2.1 Werkzeuge zum Aufbohren...153 3.2.2.2 Spanungsgrößen...154 3.2.2.3 Kräfte, Schnittmoment und Leistung...155

Inhaltsverzeichnis XI 3.2.3 Senken...156 3.2.3.1 Senkwerkzeuge...157 3.2.3.2 Spanungsgrößen und Schnittkraftberechnung...158 3.2.4 Stufenbohren...159 3.2.5 Reiben...160 3.2.5.1 Reibwerkzeuge...161 3.2.5.2 Spanungsgrößen...166 3.2.5.3 Arbeitsergebnisse...167 3.2.6 Tiefbohrverfahren...169 3.2.6.1 Tiefbohren mit Wendelbohrern...169 3.2.6.2 Tiefbohren mit Einlippen-Tiefbohrwerkzeugen...169 3.2.6.3 Tiefbohren mit BTA-Werkzeugen...173 3.2.6.4 Tiefbohren mit Ejektor-Werkzeugen...175 3.2.7 Berechnungsbeispiele...176 3.2.7.1 Bohren ins Volle...176 3.2.7.2 Aufbohren...177 3.2.7.3 Kegelsenken...178 3.3 Fräsen... 180 3.3.1 Werkzeugformen...183 3.3.1.1 Walzen- und Walzenstirnfräser...183 3.3.1.2 Scheibenfräser...185 3.3.1.3 Profilfräser...187 3.3.1.4 Fräser mit Schaft...188 3.3.1.5 Fräsköpfe...192 3.3.2 Wendeschneidplatten für Fräswerkzeuge...198 3.3.3 Schneidstoffe...199 3.3.4 Umfangsfräsen...200 3.3.4.1 Eingriffsverhältnisse beim Gegenlauffräsen...200 3.3.4.2 Zerspankraft...204 3.3.4.3 Schnittleistung...208 3.3.4.4 Zeitspanungsvolumen...209 3.3.5 Gleichlauffräsen...212 3.3.5.1 Eingriffskurve beim Gleichlauffräsen...212 3.3.5.2 Richtung der Zerspankraft beim Gleichlauffräsen...213 3.3.5.3 Weitere Besonderheiten beim Gleichlauffräsen...214 3.3.5.4 Veränderliche Größen beim Gleichlauffräsen...214 3.3.6 Stirnfräsen...215 3.3.6.1 Eingriffsverhältnisse...216 3.3.6.2 Kräfte...221

XII Inhaltsverzeichnis 3.3.6.3 Schnittleistung und Zeitspanungsvolumen...223 3.3.7 Feinfräsen...223 3.3.7.1 Entstehung der Oberflächenform...224 3.3.7.2 Fräsen mit Sturz...226 3.3.7.3 Wirkung der Zerspankräfte beim Feinfräsen...229 3.3.7.4 Einzahnfräsen...231 3.3.8 Berechnungsbeispiele...232 3.3.8.1 Vergleich Umfangsfräsen - Stirnfräsen...232 3.3.8.2 Feinfräsen...235 3.4 Hobeln, Stoßen...237 3.4.1 Werkzeuge...237 3.4.2 Schneidstoffe...238 3.4.3 Schneidengeometrie...238 3.4.4 Werkstücke...238 3.4.4.1 Werkstückformen...238 3.4.4.2 Werkstoffe...239 3.4.5 Bewegungen...239 3.4.5.1 Bewegungen in Schnittrichtung...239 3.4.5.2 Bewegungen in Vorschubrichtung...240 3.4.6 Kräfte und Leistung...240 3.4.6.1 Berechnung der Schnittkraft...240 3.4.6.2 Berechnung der Schnittleistung...241 3.4.6.3 Zeitspanungsvolumen...241 3.4.7 Berechnungsbeispiel...242 3.5 Sägen...243 3.5.1 Werkzeuge...244 3.5.2 Schneidstoffe...245 3.5.3 Kräfte und Leistung...245 3.5.4 Zeitberechnung...247 3.6 Räumen...248 3.6.1 Werkzeuge...248 3.6.1.1 Schneidenzahl und Werkzeuglänge...249 3.6.1.2 Schnittaufteilung und Staffelung...249 3.6.1.3 Teilung...251 3.6.2 Spanungsgrößen...252 3.6.3 Kräfte und Leistung...253 3.6.4 Berechnungsbeispiel...253

Inhaltsverzeichnis XIII 3.7 Gewinden... 256 3.7.1 Gewindearten...256 3.7.2 Gewindedrehen...257 3.7.2.1 Halter und Wendeschneidplatten...258 3.7.2.2 Schnittaufteilung...260 3.7.2.3 Kräfte und Leistung...262 3.7.3 Gewindebohren...263 3.7.3.1 Formen von Gewindebohrern...263 3.7.3.2 Schneidstoff...265 3.7.3.3 Verschleiß und Standweg...266 3.7.3.4 Berechnung von Kräften, Moment und Leistung...268 3.7.3.5 Schnittgeschwindigkeit...272 3.7.4 Gewindefräsen...273 3.7.4.1 Gewindefräser...273 3.7.4.2 Werkstücke...274 3.7.4.3 Kinematik des Gewindefräsens...275 3.7.5 Gewindefräsbohren...276 4 Fertigungsverfahren mit geometrisch unbestimmter Schneide...278 4.1 Schleifen... 278 4.1.1 Schleifwerkzeuge...278 4.1.1.1 Formen der Schleifwerkzeuge...278 4.1.1.2 Bezeichnung nach DIN 69100...281 4.1.1.3 Schleifmittel...282 4.1.1.4 Korngröße und Körnung...287 4.1.1.5 Bindung...289 4.1.1.6 Schleifscheibenaufspannung...290 4.1.1.7 Auswuchten von Schleifscheiben...292 4.1.2 Kinematik...293 4.1.2.1 Einteilung der Schleifverfahren in der Norm...293 4.1.2.2 Schnittgeschwindigkeit...294 4.1.2.3 Werkstückgeschwindigkeit beim Rundschleifen...296 4.1.2.4 Vorschub beim Querschleifen...297 4.1.2.5 Vorschub beim Schrägschleifen...300 4.1.2.6 Vorschub und Zustellung beim Längsschleifen...301 4.1.2.7 Bewegungen beim Spitzenlosschleifen...302 4.1.2.8 Bewegungen beim Umfangs-Planschleifen...303 4.1.2.9 Seitenschleifen...304 4.1.3 Tiefschleifen...311 4.1.3.1 Verfahrensbeschreibung...311

XIV Inhaltsverzeichnis 4.1.3.2 Besondere Schleifbedingungen...311 4.1.3.3 Wärmeentstehung und Kühlung...312 4.1.3.4 Schleifscheiben...313 4.1.4 Hochleistungsschleifen...314 4.1.5 Innenschleifen...316 4.1.6 Trennschleifen...318 4.1.6.1 Außentrennschleifen...318 4.1.6.2 Innenlochtrennen...319 4.1.7 Punktschleifen...320 4.1.8 Eingriffsverhältnisse...320 4.1.8.1 Vorgänge beim Eingriff des Schleifkorns...320 4.1.8.2 Eingriffswinkel...322 4.1.8.3 Kontaktlänge und Kontaktzone...325 4.1.8.4 Form des Eingriffsquerschnitts...327 4.1.8.5 Zahl der wirksamen Schleifkörner...328 4.1.9 Auswirkungen am Werkstück...332 4.1.9.1 Oberflächengüte...332 4.1.9.2 Verfestigung und Verformungseigenspannungen...336 4.1.9.3 Erhitzung, Zugeigenspannungen und Schleifrisse...337 4.1.9.4 Gefügeveränderungen durch Erwärmung...339 4.1.9.5 Beeinflussung der Eigenspannungsentstehung...339 4.1.10 Spanungsvolumen...341 4.1.10.1 Spanungsvolumen pro Werkstück...341 4.1.10.2 Zeitspanungsvolumen...342 4.1.10.3 Bezogenes Zeitspanungsvolumen...342 4.1.10.4 Standvolumen und andere Standgrößen...343 4.1.10.5 Optimierung...344 4.1.11 Verschleiß...346 4.1.11.1 Absplittern und Abnutzung der Schleifkornkanten...346 4.1.11.2 Ausbrechen von Schleifkorn...347 4.1.11.3 Auswaschen der Bindung...347 4.1.11.4 Zusetzen der Spanräume...348 4.1.11.5 Verschleißvolumen und Verschleißkenngrößen...348 4.1.11.6 Wirkhärte...350 4.1.12 Abrichten...351 4.1.12.1 Ziele...351 4.1.12.2 Abrichten mit Einkorndiamant...352 4.1.12.3 Abrichten mit Diamantvielkornabrichter...354 4.1.12.4 Abrichten mit Diamantfliese...354 4.1.12.5 Abrichten mit Diamantrolle...355

Inhaltsverzeichnis XV 4.1.12.6 Pressrollabrichten...356 4.1.12.7 Abrichten von BN-Schleifscheiben...356 4.1.13 Kräfte und Leistung...357 4.1.13.1 Richtung und Größe der Kräfte...357 4.1.13.2 Leistungsberechnung...361 4.1.14 Schwingungen...362 4.1.15 Berechnungsbeispiele...362 4.1.15.1 Querschleifen...362 4.1.15.2 Außen-Längsrundschleifen...364 4.1.15.3 Innen-Längsrundschleifen...366 4.2 Honen... 368 4.2.1 Langhubhonen...368 4.2.1.1 Werkzeuge...368 4.2.1.2 Bewegungsablauf...371 4.2.1.3 Abspanvorgang...376 4.2.1.4 Zerspankraft...377 4.2.1.5 Auswirkungen am Werkstück...379 4.2.1.6 Abspanungsgrößen...382 4.2.2 Kurzhubhonen...385 4.2.2.1 Werkzeuge...385 4.2.2.2 Bewegungsablauf...387 4.2.2.3 Kräfte...391 4.2.2.4 Abspanungsvorgang...393 4.2.2.5 Auswirkungen am Werkstück...394 4.2.2.6 Abspanungsgrößen...396 4.2.3 Bandhonen...397 4.2.3.1 Verfahrensbeschreibung...397 4.2.3.2 Bewegungsablauf...397 4.2.3.3 Werkzeuge...397 4.2.3.4 Werkstücke...399 4.2.4 Arbeitsergebnisse...399 4.2.5 Berechnungsbeispiele...399 4.2.5.1 Langhubhonen...399 4.2.5.2 Kräfte beim Honen...400 4.2.5.3 Kurzhubhonen...401 4.2.5.4 Abspanung und Verschleiß beim Kurzhubhonen...401 4.3 Läppen... 403 4.3.1 Läppwerkzeuge...404 4.3.1.1 Läppkorn...404

XVI Inhaltsverzeichnis 4.3.1.2 Läppflüssigkeit...405 4.3.1.3 Läppscheiben...405 4.3.1.4 Andere Läppwerkzeuge...406 4.3.2 Bewegungsablauf bei den Läppverfahren...408 4.3.2.1 Planläppen...408 4.3.2.2 Planparallel-Läppen...409 4.3.2.3 Außenrundläppen...409 4.3.2.4 Innenrundläppen...410 4.3.2.5 Schraubläppen...410 4.3.2.6 Wälzläppen...411 4.3.2.7 Profilläppen...411 4.3.3 Werkstücke...411 4.3.4 Abspanungsvorgang...413 4.3.5 Arbeitsergebnisse...416 4.3.5.1 Oberflächengüte...416 4.3.5.2 Genauigkeit...416 4.3.5.3 Randschicht...417 4.3.6 Weitere Läppverfahren...417 4.3.6.1 Druckfließläppen...417 4.3.6.2 Ultraschall-Schwingläppen...420 4.3.6.3 Polierläppen...422 5 Weiterführende Aspekte...424 5.1 Hochgeschwindigkeitszerspanung...424 5.1.1 Allgemeine Abgrenzung...424 5.1.2 Hochgeschwindigkeitsfräsen...427 5.2 Hartbearbeitung...429 5.3 Numerische Zerspanungsanalyse...431 5.4 Schneidkantenpräparation...435 5.4.1 Präparationsverfahren...436 5.4.2 Präparationswirkung...438 5.4.3 Messtechnik...439 Literatur...440 Technische Regeln...447 Sachwortverzeichnis...454