Fertigungstechnik an der Ernst-Abbe-Hochschule Jena

Bei der Fertigung von Bauteilen kommt es immer zu Abweichungen vom Sollwert. Durch die Angabe von Toleranzen wird angegeben, wie groß diese sein dürfen. Eine genauere Fertigung ist immer teurer. Ohne Toleranzangabe gäbe es keine Orientierung wie genau gefertigt werden müsste. Somit können Bauteile entweder zu teuer oder zu ungenau werden.

Ein Profilfilter trennt das Ist-Profil in langwellige und kurzwellige Anteile. 

• kurzwellige Profil bildet das Rauheitsprofil
• langwellige Profil bildet das Welligkeitsprofil

Wendelspäne

Spiralspäne

• Wellen:
  • 2.Ordnung Wellen 
    • Außermittige Einspannung
    • Formfehler eines Fräsers
    • Schwingung der Werkzeugmaschine oder des Werkzeuges
• Rauheit:
  • 3.Ordnung Rillen
    • Form der Werkzeugschneide
    • Vorschub oder Zustellung des Werkzeuges
  • 4. Ordnung Riefen, Schuppen, Kuppen
    • Vorgang der Spanbildung (Reißspan, Scherspan)

Es ist möglich kleine Werkstücke in die Aufnahme für den Bohrer oder den Fräser einzuspannen. Befestigt man an einen beweglichen Arbeitstisch den Meißel, kann man mit diesen Maschinen drehen.

Die Toleranz ist umso größer, je größer der Toleranzgrad und je größer das Nennmaß ist.

[alpha] - Vorschubrichtungswinkel:

• zwischen Schnitt- und Vorschubrichtung
• konstant für:
  • Drehen, Bohren, Hobeln, Stoßen, Räumen, Feilen, Raspeln, Bürstspanen, Schaben, Meißen
• nicht konstant:
  • Sägen, Fräsen

Ausdruck von K_c und h durch ein Potenzgesetz

• K_c = K_c11 * h^-1
• K_c11 
  • -> Hauptwert der spez. Schnittkraft
  • k_c bei b = 1 mm und h = 1 mm
  • m : Exponent (Anstiegswert der Funktion)

Arbeitsebene P_f:

• gedachte Ebene im betrachteten Schneidenpunkt
• enthält angenommene Schnitt- und Vorschubrichtung
• in der Arbeitsebene vollziehen sich alle Bewegungen, die an der Spanabnahme beteiligt sind (v_e, v_f, v_c)

F_c - Schnittkraft 

• Komponente der Aktivkraft F_a in Schnittrichtung
• -> wichtigste Komponente der Zerspankraft
• -> bestimmt die Schnittleistung

Haupteinflussgrößen : 

• Werkstoff
• Eintrittsgrößen

Schnittkraftberechnung nach KIENZLE:

• F_c = A * K_c = a_p * f * K_c = b * h * K_c
• K_c - spez. Schnittkraft 
  • K_c = F_c / A
  • hängt von Werkstoff ab
  • und von der Spanungsdicke h und Vorschub f
  • Spanungsbreite b hat kaum Einfluss
• mit Korrekturfaktoren:
  • F_c = b * h * K_c * K_ɣ * K_vc * K_sch * K_ver * f
    • K_ɣ - Spanwinkelkorrektur
    • K_vc - Schnittgeschwindigkeitskorrektur
    • K_sch - Schneidstoffkorrektur
    • K_ver - Verschleißkorrektur
    • f - verfahrensbedingte Korrektur

• richtige Bemessung der Werkzeuge, Vorrichtungen und Werkzeugmaschinen
• Vorausbestimmung der erforderlichen Antriebsleistung
• Beurteilung der Zerspanbarkeit von Werkstoffen

ein Winkel aus jeder Ebene

• κ _r 
  • -> Werkzeug-Einstellwinkel der Hauptschneide 
  • -> Bezugsebene P_r
• λ _s 
  • -> Werkzeug-Neigungswinkel
  • -> in Schneidebene P_s
• ϒ _o
  • -> Werkzeug-Orthogonalspanwinkel
  • -> in Orthogonalebene P_o