Übung GÜbung G

SpäneSpäne

„Wo gehobelt wird, „Wo gehobelt wird, da fallen Späne!“da fallen Späne!“

Guilherme Vargasvargas@inspire.ethz.ch

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SpanentstehungSpanentstehung

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SpanartenSpanarten

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Kontinuierliche Spanentstehung

auf Grund thermischer oder elastomechanischer Vorgänge Lamellenbildung mit hoher Bildungsfrequenz

diskontinuierliche Spanentstehung

Späne werden nicht abgetrennt, sonder von der Oberfläche abgerissen

Spanarten Spanarten -- ÜbersichtÜbersicht

Fliessspan Lamellenspan Scherspan Reissspan

Abtrennung

Stationärer Werkstofffluss

durch Scherebene

Scherung, diskontinuier-

liches Fliessen (begünstigt durch Schwingungen)

Scherung; teilweises oder vollständiges

Reissen und wieder Verschweissen in der

Scherebene

Herausreissen quasi ohne Verformung

Verformungs-Hoch Mittel Mittel Niedrig

Verformungs-fähigkeit desWerkstoffs

Hoch� Duktiler WS

Mittel� Mittelfester WS

Mittel� Mittelfester WS

Niedrig� Spröder WS

Schnitttiefe Gering Mittel Gross Gross

Schnitt-geschwindigkeit

Hoch Mittel (Höher) Niedrig

Spanwinkel Gross Mittel MittelKlein

(auch negativ)

Oberfläche Glatt Glatt Glatt Rau

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BeispielBeispiel

Material: Bleifreier Automaten-stahl

Vorschub f: 0.1 mm/U

Spanvergleich bei identischem Werkstoff:

Schnittgeschwindigkeit vc:

20 m/min 80 m/min 80 m/min

Werkzeug:

Al2O3 beschichtet unbeschichtet Al2O3 beschichtet

Vorschub f: 0.1 mm/U

Schnitttiefe ap: 2 mm

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SpanformenSpanformen

�Schlechte Oberfläche�instabile Verhältnisse, Schwingungen�Gefährdung des Bedieners

�schlechter Abtransport�Beschädigungen am Werkzeughalter und Schneidkante�Gefährdung des Bedieners

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Spanformen Spanformen -- EinflüsseEinflüsse

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Schneide Schneide –– Geometrie und Geometrie und BenennungBenennung

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Schneide Schneide –– Geometrie und Geometrie und BenennungBenennung

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HauptschneidenNebenfreifläche

Hauptfreifläche

Haupt-freifläche Werkzeug-

achse

Schneiden und Flächen am Schneidteil eines Bohrers

SchneidteilgeometrieSchneidteilgeometrie

Hauptschneide

Nebenschneide

Spanfläche

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Verschleiss Verschleiss -- AufbauschneideAufbauschneide

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Verschleiss Verschleiss -- AufbauschneideAufbauschneide

Max. Schnittgeschwindigkeit

Min. Schnittgeschwindigkeit

Bereich der Aufbauschneide

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Auswirkungen auf:

• Werkstück:- Schlechte Oberfläche- Schlechte Masshaltigkeit

• Werkzeug:- Erhöhter Freiflächenverschleiss- Weniger Kolkverschleiss am WZ

Verschleiss am WerkzeugVerschleiss am Werkzeug

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Verschleiss am WerkzeugVerschleiss am Werkzeug

0 km 4.5 km 5.5 km 6 km

Vc= 300m/min

F=0.2 mm/U

Ap=2mm

Grundkörper20MnCrS514/16

QuellenQuellen

• W. König, F. Klocke; Fertigungsverfahren – Drehen, Fräsen, Bohren;7., Korrigierte Auflage, Springer Verlag Berlin, 2002

• DIN 6581 Okt. 1985; Bezugssysteme und Winkel am Schneidteil des Werkzeuges

• ISO 3002/1-1982(E); Basic quantities in cutting and grinding –Part 1: Geometry of the active part of cutting tools

• ISO 3002/3-1984(E); Basic quantities in cutting and grinding –Part 3: Geometric and kinematic quantities in cuttingPart 3: Geometric and kinematic quantities in cutting

• ISO 841:2001(E); Industrial automation systems and integration – Numerical control of machines – Coordinate system an dmotion nomenclature

• Institutsinterne Versuche• Unterlagen zum Zerspanungskurs des Institutes von 1984

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