Snijden deel

Van Wikipedia, de gratis encyclopedie
Spring naar navigatie Spring naar zoeken
Gebieden op het draaibankgereedschap , dat ook als referentie wordt gebruikt in alle normen. Er is een snijwig tussen de hoofd- en secundaire flank en het harkvlak.
Indexeerbare wisselplaat (glanzend goudkleurig) op een echt stuk gereedschap.

Het snijdeel is dat deel van een snijgereedschap dat werkzaam is tijdens het bewerken en waarop de snijwiggen zich bevinden. [1] De belangrijkste termen voor de oppervlakken, snijkanten, referentiesystemen en hoeken zijn gestandaardiseerd in DIN 6581.

Het vlak van de snijwig waarover de spaan loopt tijdens de bewerking wordt het spaanvlak genoemd . De overige aangrenzende gebieden worden open gebieden genoemd. De rand van de wig, dat ligt op het spaanvlak en in het toevoerrichting is de hoofdsnijkant ; de andere wordt gebruikt als de kleine snijkant; toegewezen. [1]

Deze vlakken vormen verschillende hoeken met elkaar en met de snij- en invoerrichtingen. Om ze duidelijk te kunnen beschrijven zijn twee belangrijke referentiesystemen, die uit meerdere niveaus bestaan, gedefinieerd en gestandaardiseerd. Met het gereedschapsreferentiesysteem bevinden alle vlakken zich op de vector van de snijsnelheid georiënteerd, in het geval van het actieve referentiesysteem, anderzijds, op de actieve snelheid . Het is de resultante van de snijsnelheid en de voedingssnelheid . De effectieve snelheid is eigenlijk belangrijk voor de beschrijving van de bewerkingsprocessen, maar de exacte oriëntatie in de ruimte en de hoeveelheid zijn moeilijk te bepalen. Omdat het echter slechts onbeduidend verschilt van de gemakkelijk te bepalen snijsnelheid in termen van hoeveelheid en richting, wordt meestal het daarop gebaseerde gereedschapsreferentiesysteem gekozen. [1]

Beide systemen houden rekening met elk punt op de belangrijkste snijkant. Het basisvlak van het gereedschapsreferentiesysteem is het gereedschapsreferentievlak . Net als alle andere vlakken bevat het het geselecteerde punt en staat het loodrecht op de vector van de snijsnelheid. De instelhoek van het gereedschap ligt in dit vlak ( Kappa ) en de hoekhoek . De volgende vlakken staan ​​loodrecht op het gereedschapsreferentievlak:

  • Het werkvlak : het bevat de vectoren van de voedingssnelheid en snijsnelheid. De invoerrichtingshoek ligt in dit vlak en de effectieve richtingshoek: die de hoeken specificeren tussen de vectoren van de voeding, snijsnelheid en effectieve snelheden.
  • Het snijkantvlak van het gereedschap: het bevat de hoofdsnijkant. De hellingshoek zit erin
  • Het orthogonale vlak van het gereedschap: het staat loodrecht op het snijkantvlak van het gereedschap. De vrijloophoek vind je erin , de wighoek en de spaanhoek, die belangrijk is voor spaanvorming . [1]

Oppervlakken, randen en hoeken

Het rake gezicht [1] (index na de hellingshoek) ) is het oppervlak waarover de chip glijdt. Hun positie en oriëntatie in de ruimte evenals hun oppervlakte-eigenschappen bepalen dus in wezen de spaanvorming en de vermogensbehoefte. Als het afgeschuind is , wordt het deel van het harkvlak dat op de snijkant ligt het harkvlakland genoemd. De breedte heeft het formulesymbool .

Het vrije gebied is het gebied dat tegenover het nieuw gecreëerde werkstukgebied ligt. Het hangt dus af van de kinematica (beweging ten opzichte van het werkstuk) waarmee een gereedschap wordt gebruikt om te beslissen welk gebied het vrije gebied is. [2] Het is over het algemeen schuin van het werkstuk af om wrijving te voorkomen. [3] Er wordt onderscheid gemaakt tussen twee open ruimtes:

  • De belangrijkste open ruimte ligt in de voedingsrichting. In de geïdealiseerde snijwig vormt deze een snijlijn met het spaanvlak: de hoofdsnijkant . Echte snijkanten daarentegen zijn vaak afgerond (zogenaamde snijkantafronding), met een radius of afgeschuind.
  • De secundaire open ruimte is niet in de invoerrichting en vormt de secundaire snijkant met het harkvlak .

Als de open ruimtes zijn afgeschuind, is hun breedte met en toegewezen.

Het harkvlak, hoofd- en nevenflankvlak vormen een wig, de zogenaamde snijwig. De punt wordt de snijhoek genoemd. [3]

Referentiekaders

Referentievlakken op het snijgedeelte.

Om de verschillende hoeken te definiëren, werden twee verschillende referentiesystemen gedefinieerd en gestandaardiseerd, die bestaan ​​uit duidelijk gedefinieerde vlakken. Het gereedschapsreferentiesysteem is belangrijk voor de fabricage en het onderhoud van gereedschap. Het referentievlak staat loodrecht op de snijsnelheid. Het breireferentiesysteem daarentegen is gebaseerd op de breisnelheid, die belangrijk is voor spaanvorming . Beide systemen worden dus tegen elkaar gedraaid door de hoek van effectieve richting. Omdat het in de meeste processen erg klein is, lijken de hoeken in beide systemen ook erg op elkaar. Formulesymbolen in het effectieve referentiesysteem krijgen de index "e" (van "effectief"), die in het gereedschapsreferentiesysteem hebben geen speciale index. [4] [2] Beide systemen houden rekening met een (willekeurig) punt op de snijkant. Als een punt wordt geselecteerd op de kleine snijkant, krijgen alle aanduidingen een apostrof (') als toevoeging in analogie met het kleine spelinggebied . [1]

Het gereedschapsreferentiesysteem heeft het gereedschapsreferentievlak als basisvlak (r van Engelse referentie = relatie [3] ). De volgende niveaus staan ​​er loodrecht op: [1]

  • Het snijvlak van het gereedschap ( snijvlak ) : Het loopt tangentieel aan de hoofdsnijkant in het beschouwde punt .
  • Het gereedschap orthogonaal vlak : Het staat loodrecht (o voor orthogonaal ) op het snijkantvlak van het gereedschap . In het verleden was het ook bekend als het wigmeetvlak , omdat het de wighoek was is gemeten.
  • Het (veronderstelde) werkniveau (f voor Engels "feed" = feed [3] ): Het ligt evenwijdig aan de veronderstelde invoerrichting. Het wordt overspannen door de invoer- en snijrichting.
  • Het gereedschapsrugvlak : Het staat loodrecht op het werkvlak .

Het normale vlak van de snijkant van het gereedschap: : Het staat loodrecht ( normaal ) op de snijkant van het gereedschap. Het is daarom ook identiek aan het effectieve snijkant-normaal vlak omdat het niet op het gereedschapsreferentievlak is georiënteerd.

Hoeken en stralen

In de gedefinieerde vlakken worden verschillende hoeken en stralen gemeten. Ze krijgen de index van het niveau waarin ze worden gemeten voor een eenduidige bepaling. Het gereedschap orthogonale wighoek bevindt zich daarom in het orthogonale vlak van het gereedschap gemeten en de effectieve hellingshoek op het werkniveau . De positie van de oppervlakken op de snijwig wordt bepaald door de volgende drie hoeken: [2]

  • De hellingshoek van het gereedschap:
  • Het gereedschap instelhoek:
  • De kantelhoek van het gereedschap:

Gereedschap orthogonaal vlak

Hoek in het orthogonale vlak van het gereedschap.
Snijgeometrie van een frees.

In het gereedschap orthogonaal vlak zijn de vrijloophoek , de wighoek en de hellingshoek . Het is van toepassing . De hellingshoek kan ook negatief zijn.

Vrije hoek:

De vrijloophoek wordt gemeten tussen het snijvlak en het vrijloopvlak. Grote vrijloophoeken (tussen 6° en 15°) verminderen de wrijving tussen het werkstuk en het gereedschap en worden voornamelijk gebruikt voor materialen die de neiging hebben om te kleven en voor gereedschappen gemaakt van taaie harde metalen zoals P40, M40 of K40. Grote vrijloophoeken verslechteren ook de warmteafvoer van het gereedschap en leiden, onder overigens dezelfde omstandigheden, tot grotere slijtsporen . Ze verzwakken ook de grootte van de wighoek en leiden daardoor tot meer slijtage .

Kleine vrijloophoeken (2 ° tot 5 °) zorgen voor een stabielere snijwig en verminderen zo slijtage en trillingen van het gereedschap. Trillingen kunnen leiden tot geratel . Kleine vrijloophoeken verhogen echter ook de wrijving tussen het gereedschap en het werkstuk. Ze worden gebruikt voor materialen met een sterkte van meer dan 700 N/mm 2 . [5] [3]

Wig hoek

De wighoek wordt gemeten tussen het flankvlak en het harkvlak. Het moet groot zijn voor harde en brosse materialen en klein voor zachte, taaie materialen. Ook voor het voorbewerken wordt gekozen voor een vrij grote wighoek. [5] [3] Het wordt meestal eerst bepaald. Voor gereedschappen van snelstaal (HSS) of hardmetaal zijn waarden tussen 60° en 120° nodig. [2]

hellingshoek:

De spaanhoek wordt gemeten tussen het spaanvlak en het gereedschapsreferentievlak. Het kan ook negatief zijn. Grote positieve spaanhoeken (+ 6 ° tot + 25 °) verbeteren het oppervlak en de spaanstroom, verminderen de spaancompressie , snijkracht, wrijving tussen spaan en gereedschap en het vereiste aandrijfvermogen voor de machines. De spanen hebben echter de neiging om continue spanen te vormen en dus tot lange spanen die in de machine verstrikt kunnen raken.

Negatieve spaanhoeken worden voornamelijk gebruikt voor het bewerken van harde, brosse materialen, maar ook voor ruw bewerken en schrapen . [5] [3] [2] Bij het bewerken met een geometrisch onbepaalde snijkant , [6] waaronder slijpen , honen , leppen , stralen , glijdende spanen en borstelspanen , heeft de slijpkorrel overwegend negatieve spaanhoeken.

Gereedschap referentievlak

Hoek in het gereedschapsreferentievlak aan de hand van het voorbeeld van draaien.

In het gereedschapsreferentievlak zijn de instelhoeken van het gereedschap ( Kappa ) en de hoekhoek . [5] [3] [2]

Instelhoek gereedschap

De gereedschapsinstelhoek ligt tussen het bewerkingsvlak en het snijkantvlak van het gereedschap . Het bepaalt de positie van de hoofdsnijkant ten opzichte van het werkstuk en bepaalt de gegeven snijdiepte het spanningsbereik: . Hoe kleiner de instelhoek, hoe groter de spaanbreedte en hoe langer het gebied van de hoofdsnijkant dat in contact staat met anders dezelfde spaandoorsnede . De snijkracht wordt daardoor over een grotere lengte verdeeld en de snijkant wordt minder belast, wat leidt tot minder slijtage . Bovendien vermindert een kleine instelhoek de benodigde voedingskracht en kracht. Anderzijds verhoogt het de passieve kracht , zodat grote instelhoeken worden gebruikt, vooral bij onstabiele werkstukken. Met een waarde van de passieve kracht verdwijnt volledig. Waarden tussen 35° en 100° worden gebruikt. [5] [3] [2] Een te kleine instelhoek kan ook een negatief effect hebben op de snijkant en ernstige klappersporen veroorzaken. Voor voorbewerken moet deze > 25 ° en <90 ° zijn; voor nabewerken van draaien heeft een hoek van 90 tot 97 ° de voorkeur vanwege de hoekbewerking.

Hoekhoeken

De hoekhoek ligt tussen de hoofdsnijkant en de kleine snijkant . Het bepaalt de stabiliteit van de snijkant en moet zo groot mogelijk worden gekozen. Voor het nabewerken en kopiëren worden kleine hoekhoeken (rond 50°) gebruikt, omdat het gereedschap hier slechts licht wordt belast. Meestal is het 90 °. Voor zwaar voorbewerken worden bijzonder grote hoekhoeken van rond de 130° gebruikt. [5] [3] [2] Bij het draaien worden radii in gangbare maten tussen 0,2 mm en 2 mm op de draaigereedschappen geslepen, met snelstaal (HSS) vaak individueel met de hand. Hoe groter de straal, hoe hoger de oppervlaktekwaliteit.

Gereedschapsnijkantvlak: de hellingshoek

In het snijkantvlak van het gereedschap ligt tussen het gereedschapsreferentievlak en de belangrijkste snijkant: de hellingshoek .

Een negatieve hellingshoek betekent een stijgende snijkant. Het snijden vindt dan niet plaats op de zwakke gereedschapspunt, maar op de hoofdsnijkant, wat de standtijd verlengt. Maar het verslechtert ook de spaanstroom en verhoogt de snijkracht. Vanwege de schokbelastingen hebben vliegtuigen hellingshoeken tot -10 °, terwijl -3 ° tot -8 ° gebruikelijk zijn. Ze worden gebruikt voor voorbewerken en frezen. Positieve hellingshoeken hebben het tegenovergestelde effect en worden daarom voornamelijk gebruikt voor materialen die de neiging hebben om te kleven en tot + 6 ° zijn. [5] [3] Bij een negatieve hellingshoek kan de chip ook op het werkstukoppervlak lopen en zo tot slechte oppervlakken leiden, wat door positieve hoeken eerder vermeden wordt. Negatieve hellingshoeken verhogen ook de passieve kracht. [2]

Afhankelijk van de hellingshoek zijn de wisselplaathouders ook positief en negatief ontworpen. Negatieve wisselplaten hebben vaak het voordeel dat ze aan beide zijden kunnen worden gebruikt, terwijl positieve wisselplaten slechts aan één zijde kunnen worden gebruikt. Bij HSS-draaigereedschappen worden in het algemeen alleen positieve hellingshoeken gebruikt, bij wisselplaten van keramiek vaak negatief en bij PCD, gecoat hardmetaal en CBN wisselplaten van hardmetaal worden negatieve en positieve hellingshoeken als basisdrager gebruikt.

Zie ook

Individueel bewijs

  1. a b c d e f g Wilfried König , Fritz Klocke : Productieproces 1: draaien, frezen, boren. 8e editie. Springer, Berlijn 2008, ISBN 978-3-662-07204-2 , blz. 41-47.
  2. a b c d e f g h i Heisel, Klocke, Uhlmann, track: Handbuch Spanen , Hanser, 2014, ISBN 978-3-446-42826-3 , blz. 73-77.
  3. a b c d e f g h i j k Schönherr: Spanende Produktion , Oldenbourg 2002, ISBN 978-3-486-25045-9 , blz. 1-7.
  4. Wilfried König, Fritz Klocke: Productieproces 1: draaien, boren, frezen. 8e editie. Springer 2008, ISBN 978-3-540-23458-6 , blz. 4f.
  5. a b c d e f g Tschätsch: Praxis der Zerspantechnik , Vieweg, 7e editie, 2005, ISBN 978-3-322-94281-4 , blz. 8-14.
  6. ^ Tönshoff: Spanen. Springer, 1995, blz. 139.