Industrielle Prozesse

1 Einordnung produktionstechnischer Prozesse

1.1 Ziele, Interessengruppen und Herausforderungen

Betrieb:
    planmäßige organisierte Zusammenfassung mehrerer Produktionsfaktoren (Arbeitskraft, Betriebsmittel, Werkstoff) organisatorische, technische (und örtliche) Einheit Ziel: Produktion von Sachgütern bzw. Erstellen von Dienstleistungen

Unternehmung:
    rechtliche sowie wirtschaftlich - finanzielle Einheit

1.1.1 Teilziele des Produzierens

maximale Wirtschaftlichkeit, verschieden realisierbar:
    marktorientiert (z.B. kurze Lieferzeiten, Termineinhaltung, Qualität) betriebsorientiert (z.B. min. Durchlaufzeit, max. Auslastung, min. Bestände) weitere (z.B. Flexibilität, Transparenz)

1.1.2 Interessengruppen




Produktionsbetrieb


























Ressourcenverbraucher
Investitionsobjekt
Marktteilnehmer
Hersteller von Produkten
Arbeitgeber
...........

=> verschiedene Interessengruppen haben unterschiedliche Interessen am Produktionsprozeß

1.1.3 Gegenwärtige Herausforderungen

    hohe unbeeinflußbare Kosten zunehmende Internationalisierung ökologische Probleme Informationsverarbeitung durchdringt alle Unternehmensfunktionen neue und weiterentwickelte Produktionsverfahren

1.1.4 Charakteristische Anforderungen

    Herstellung und Vertrieb technisch hochwertiger Produkte:
    - in (meist) kleinen Stückzahlen
    - mit höchster Qualität
    - in zahlreichen Varianten
    - im Rahmen von Systemlösungen
    - in kurzer Zeit
    - mit hochgradiger Recyclingfähigkeit

1.2 Elemente der Produktionstechnik

1.2.1 Grundformen der Produktion

    Urproduktion: Rohstoffgewinnung und - aufbereitung, Einleitung der Gütererzeugung Verfahrenstechnik: Rohstoffe => Gebrauchsstoffe Fertigungstechnik: Gebrauchsstoffe => Gebrauchsformen

1.2.2 Gestaltung durch

    Produktionstechnik Produktionsorganisation Produktionsinformatik

Die Produktionstechnik beruht auf dem Zusammenwirken von Material -, Energie - und Informationstechnik.

1.3 Historische Entwicklung

1.4 Einteilung der Fertigungsverfahren







Teilfertigung
Mehrkomponentenfertigung
















destruktiv
formend
konstruktiv
irreversibel
reversibel
    Schneiden Spanen Abtragen
    • Umformen
    • Urformen generierende Verfahren
    • Schweißen Löten Kleben Nieten
    • Schrauben Stecken

1.5 Merkmale der Fertigungstechnik

    Herstellung geometrisch präzise bestimmter Ein - und Mehrkörpersysteme
    Arbeitsvorgang Ausgangszustand ==========> Endzustand werkstück - bzw. produktorientiert (nicht prozeßorientiert) Wirtschaftlichkeit und andere technologische Gesichtspunkte sind der Wahl eines Fertigungsverfahrens übergeordnet

1.6 Fertigungssysteme

handwerklich
mechanisiert
automatisiert
    Energie und Information durch Menschen zugeführt
    • Energieumsetzung durch Maschine Information immer wieder durch Menschen zugeführt
    • maschinelle E - Umsetzung Werkzeugmaschine hat Info - Speicher, der nur einmal vom Menschen gefüllt werden muss

1.6.1 Gliederung automatisierter Fertigungssysteme



















2 Spanungstechnik

2.1 Kinematische und geometrische Grundlagen

    Bewegung, Geschwindigkeit:
    - Relativbewegung zwischen Werkzeugschneide und Werkstück, bezogen auf ein ruhend
    gedachtes Werkstück (z.B. wie beim Bohren, aber: Drehen wird genauso betrachtet) Schnittgrößen (einstellbar):
Vorschub
f [mm]
Zahn - / Schneidenvorschub
fz [mm]; fz = f : (Anzahl der Schneiden)
Vorschubgeschwindigkeit (beschreibt Bewegung des gesamten Werkzeugs relativ zum Werkstück)
vf [m/min]
Schnittgeschwindigkeit (beschreibt Bewegung der Schneide)
vc [m/min]; vc>> vf
Schnittiefe
ap oder a [mm]
    Spanungsgrößen (nicht einstellbar, beschreiben den Spanungsvorgang):
Spanungsbreite
b [mm]; b = a : sin κ
Spanungsdicke
h [mm]; h = f * sin κ
Spanungsquerschnitt
A [mm2]; A = ap * fz = b * h
Einstellwinkel
κ

2.2 Physikalische und empirische Grundlagen

2.2.1 Spanbildung

    Werkzeug / Schneidkeil verformt den Werkstoff hauptsächlich durch Druck:
    - elastisch (reversibel)
    - plastisch (irreversibel) => gewollt Spannungszustand führt zum Überschreiten
    - der max. zulässigen Schubspannung (Fließgrenze) => Werkstoff beginnt zu fließen
    - der Schubbruchspannung (Sprödigkeit) Spanarten
    - entstehen durch unterschiedliche Verhältnisse zwischen möglicher und auftretender
    Verformung (Umformvermögen des Werkstoffes und Umformgrad)
    - in erster Linie also werkstoffabhängig, nicht beeinflußbar
Fließspan
Scherspan
Reißspan
    bei hohem Umformvermögen des Werkstoffes (zäh) lange Späne, schwierige Spanabfuhr hohe Oberflächengüte
    • mittleres Umformvemögen angestrebt, da Spanabfuhr gut möglich relativ hohe Oberflächengüte
    • bei spröden Werkstoffen (geringes Umformvermögen) rauhe Oberfläche
    • Spanformen
    - Form der anfallenden Späne, unabhängig von Spanarten
    - z.B. Band -, Wirr -, Spiral -, Bröckelspäne
    - beinflußbar durch:
    a.) Spanleitung (Werkzeuggeometrie)
    b.) Schnittbedingungen (einstellbare Schnittgrößen wie Schnittgeschwindigkeit,
    Vorschub etc.)

2.2.2 Kräfte am Schneidkeil

    Aktivkraft Fa = Fc + Ff (leistungsverursachende Kraftkomponente) Schnittkraft Fc (groß im Vergleich zur Vorschubkraft Ff)
    - größte Kraftkomponente
    - abhängig von Werkstoff, Schneidengeometrie, Spanungsbedingungen
    - Berechnung:
    Fc = A * kc A...Schnittfläche
    kc...werkstoffabhängige Größe, spezif. Schnittkraft)
    kc = kc1*1 : hmch...Spanungsdicke
    kc1*1...kc bei A = 1 mm2=> Tabellenwert
    mc...Spanungsdickenexponent => Tabellenwert

2.2.3 Energiebilanz

    Spanungsarbeit => Wärme
    = Scherarbeit (innere Reibung) + Spanflächenreibung + Freiflächenreibung Zerspanleistung P = Pc + Pf => P ≈ Pc = Fc * vc : 60.000 [kW] (5 - 10 kW) Antriebsleistung PA = Pc : η η...Wirkungsgrad (0,7 - 0,85)

2.2.4 Verschleiß

    Verschleißformen
am Werkzeug
am Werkstück
am Spanungsvorgang
    VB...Verschleißmarkenbreite (Freifläche) Kolkung K = Kolktiefe KT : Kolkmittenabstand KM (Spanfläche)
    • Formänderungen Maßabweichungen Oberflächengüte
    • Spanbildung Schnittkraft dynamisches Systemverhalten (z.B. Geräusche)
    • Verschleißmechanismen
    - Abscheren von Preßschweißstellen (hohe Temp. => Verschmelzen von Wz - und WSt -
    Partikeln => Abscheren), bei höheren Geschwindigkeiten wieder abnehmend
    - Verzunderung / Oxidation
    - Diffusionsvorgänge zw. Wz und WSt (nur bei sehr hohen Temp. / Geschwindigkeiten) Standzeit T
    - Wie lange bleibt das Werkzeug unter den gegebenen Standbedingungen (Schnittwerte,
    Schneidkeilgeometrie) einsatzfähig ? => wichtigste Standgröße
    - T = Cv * vck=> in erster Linie von der Schnittgeschwindigkeit vc abhängig (dann
    Vorschub, dann Schnittiefe)! Verschleißminderung
    - Verbesserung der Spanflächen - Oberfläche
    - Erhöhung der Spanflächen - Härte
    - Einsatz von Kühl - und Schmierstoffen

2.3 Arbeitsgüte

2.3.1 Einflußfaktoren

    Kräfte Wärme Verschleiß (Maschine, Werkzeug) Kosten = f(Fertigungsgenauigkeit) => Fertigungsgenauigkeit immer so grob wie möglich, also so genau wie gerade nötig ist, wählen

2.3.2 Geometrische Fertigungsfehler

    Formfehler
    - Abweichung des Werkstücks von einer vorgeschriebenen geometrischen Grundform
    - z.B. Geradheit, Ebenheit, Rundheit Maßfehler
    - Abweichung der Werkstück - /Istmaße vom vorgegebenen Sollmaß (Konstr. - Pläne)
    - enstehen durch Verformungen am Werkstück durch hohe Passivkräfte des Werkstoffs Lagefehler
    - Abweichungen einer Kante, Mantellinie, Achse oder Fläche eines Werkstücks von der
    Sollage relativ zu einer Bezugskante, - mantellinie, - achse oder - fläche des Werkstücks
    - z.B. Parallelität, Rechtwinkligkeit, Symmetrie Fehler der Rauhheit
    - Unebenheiten von Werkstückoberflächen bezeichnet man als Rauhheit, die in der sog.
    Rauhtiefe gemessen wird

2.4 Spanende Fertigungsverfahren

2.4.1 Drehen

    einschneidiges Werkzeug rotatorische Schnittbewegung durch das Werkstück Vorschubbewegung durch Werkzeug Schnittgeschwindigkeit vc = π * d * n : 1.000 [m/min] theoretische Rauhtiefe: Rth = f2: (8*r) f...Vorschub (0,05...1 mm)
    r...Eckenrundung des Werkzeugs (0,4...1,6 mm) erreichbare Rauhtiefe:
    - Schruppdrehen: Rz = 40 μm (Hauptziel: hoher Materialabtrag)
    - Schlichtdrehen: Rz = 10...40 μm (Hauptziel: hohe Oberflächengüte)
    - Feinschlichten: Rz = bis 2,5 μm

2.4.2 Fräsen

    mehrschneidiges Werkzeug, mitunter Ungleichteilung kreisförmige Schnittbewegung durch Werkzeug unterbrochener Schnitt durch mehrere Schneiden => höherer E - Aufwand als beim Drehen

2.4.3 Bohren

    Bohrarten:
    - Vollbohren (gesamtes Loch wird weggebohrt)
    - Kernbohren (nur ein Ring/Mantel wird weggebohrt)
    - Aufbohren (ein vorhandenes Loch wird erweitert) Schnittkraftberechnung:
    - kc vom Drehen (s. Tabelle)
    - Fcz = 0,5 * fz * a * kc * sin κ (f = 0,5 * fz bei zweischneidigem Bohrer) traditionell: Spiralform, Wendelgeometrie => Probleme: Verschleiß, Spanbruch heute: Kurzlochbohrer mit 2 - 4 auswechselbaren Schneidplatten und Spanteilernuten
    (Beschränkung: l <(3 - 4) * d, deshalb Kurzloch) Tieflochbohren
    - Werkzeuge unsymmetrisch mit spezieller KSS - Zufuhr (Kühl - und Schmierstoffe)
    und zusätzlicher Führung am Bohrlocheingang
    - sehr hohe Oberflächengüte und Geradheit
    - Anwendung bei l>(8...20) * d

2.4.4 Schleifen

    geometrisch unbestimmte Schneide => rel. komplizierte Eingriffsverhältnisse:
    - schwer bestimmbare Schneidengeometrie
    - große Anzahl gleichzeitig eingreifender (sehr kleiner) Schneiden (Körner)
    - direkte Beobachtung schwierig Selbstschärfungseffekt durch splitternde Körner (spröde) mechanische Energie wird in Wärme umgewandelt:
    - Freiflächenreibung (hinter Schneidkante)
    - plastische Verdrängung des Werkstoffs (innere Reibung)
    - Spanflächenreibung
    - Spanungs - / Scherenergie
    => Einsatz von KSS nötig spezifische Schnittkraft kc wesentlich höher als bei geometrisch bestimmter Schneide
    => wesentlich höherer E - Einsatz erforderlich Verschleiß
    - Kornverschleiß (durch extrem hohe Druck - und Temp. - Verhältnisse bzw. Wechsel
    beanspruchung => Oxidation, Diffusion, Schmelzen der Körner)
    - Bindungsverschleiß (durch mechan. u. therm. Überbelastung) Werkzeuge
    - Kornwerkstoffe: Korund, Siliziumkarbid, Diamant, kubisches Bohrnitrit (bis 2.000 °C)
    - Bindemittelwerkstoffe:
    a.) anorganisch (keramisch)
    b.) organisch (Gummi, Kunstharze => temp. - beständig, aber häufig gesundheitsgef.) Werkzeugaufbereitung
    - Schärfen und Profilieren (mehrere Kornschichten => Entfernen der äußeren Schicht)
    - Auswuchten des Schleifkörpers Schleifverfahren
    - Umfangsschleifen
    a.) Pendelschleifen (schnell und oft, aber weniger tief)
    b.) Tiefschleifen (langsamer, meist in einem Durchgang, relativ tief)
    - Stirnschleifen
    - Außenrundschleifen
    - Innenrundschleifen
    - Bauchschleifen

3 Numerische Steuerung von Bearbeitungsoperationen

3.1 Steuerungskonzept

    keine manuellen Eingriffe in den Bearbeitungsablauf schnell austauschbare, gespeicherte Ablaufprogramme => numerisch exakt definierbare, simultane Bewegungen in mehreren Koordinatenachsen NC: numeric control ("Festverdrahtung", d.h. spezieller Rechner) CNC: computerized numeric control (Ein - oder Mehrrechnersysteme) DNC: direct numeric control (Zentralrechner steuert bzw. überwacht mehrere NC - oder CNC - Systeme)

3.2 Steuerinformationen (siehe Kopien)

    spezielle Symbolik (DIN 66025) selbsthaltende Funktionen (bleiben solange aktiv, bis anderslautende Befehle eintreffen, z.B. T - Werkzeug, F - vc, S - Spindeldrehzahl) satzweise wirksame Funktionen (z.B. G2 - Kreisinterpolation) ein Satz enthält geometrische (Bahnkurve) und meist auch technologische (Wz - Wechsel) Informationen

3.3 Einteilung numerischer Steuerungen (siehe Kopien)

    Punktsteuerung (Bearbeitung nur in Zielpunkten, z.B. Bohrer) Streckensteuerung (2 - Achsen, 2 - aus - 3 - Achsen, z.B. Drehmaschine) Bahnsteuerung (2 - Achsen, 3 - Achsen, 5 - Achsen, z.B. Fräskopf)

3.4 Interpolation (siehe Kopien)

    Umsetzung geometrischer Informationen in achsspezifische Bewegungsschritte spezielle Ausrichtung auf die Approximation von Linien und Kreisen zwei Verfahren:
    - Suchschrittverfahren
    - Digitale Differntialanalyse

3.5 Funktionale Glieder einer NC - Maschine









3.6 Lageregelung

3.7 Wegmeßsysteme

3.8 SPS - Speicher - Programmierbare Steuerung

4 Urformen

    Herstellen eines Teils aus flüssigem oder pulverförmigen Stoff entscheidende Forderung: endformendes Urformen (near net shape)
    => sehr genaue Berechnung und Herstellung der Formen wichtigste Verfahren:
    - Gießen (Metallteile)
    - Spritzgießen (Kunststoffteile)
    - Sintern (Metalle, Gemische)
    - Laser - Schichtbauverfahren (Rapid Prototyping)

4.1 Gießen

4.1.1 Grundlagen

    sehr altes Verfahren, trotzdem nur begrenzt beherrscht (Schmelztemperatur) Einflüsse auf Gießbarkeit und Gußqualität:
    - Fließ - und Formfüllungsvermögen des Werkstoffs
    - Schwindung und Schrumpfung des Werkstoffs beim Abkühlen
    - Wärmerißneigung
    - Gasaufnahme
    - Seigerungen (Entmischungen)
    - Penetration (Eindringen des Werkstoffs in die Gußform) entscheidend:
    - Formteilung
    - Zahl und Lage der Anschnitte
    - Kerne und Kernlagerung

4.1.2 Gießen mit verlorenen Formen

    Form geht verloren (wiederverwendbarer Gießereisand) => Modell nötig Anwendungen:
    - sowohl Einzel - als auch Großfertigung Gießen mit verlorenem Modell
    - z.B. Vollformgießen: geklebte Hartschaumblöcke als Modell => Verbrennen beim
    Eingießen Gießen mit Dauermodell
    - z.B. Holz - oder Metallmodelle

4.1.3 Gießen mit Dauerformen

    Dauerformen / Kokillen => keine Modelle erforderlich sehr temp. - wechsel - beständig, Lebensdauer ca. 10.000 Abgüsse

4.2 Sintern

    feste, meist pulverförmige Stoffe werden unter hohem Druck miteinander verschmolzen Motivation:
    - ursprünglich waren hochschmelzende Metalle gießtechnisch nicht verarbeitbar
    - Legierungen, die im flüssigen Zustand nicht mischbar sind, sind ebenfalls nicht gießbar
    - Ziel war u.a. die Herstellung von Werkstücken mit definiert poriger Struktur (z.B. Filter) Dreistufiger Prozeß:
    - Pulvererzeugung
    - Pressen (bis 60 kN/cm2) => Körner verschmelzen an Korngrenzen
    - Sintern, also Glühen knapp unterhalb der Schmelzgrenze => Diffusionsvorgänge
    - Kalibrieren (Nachpressen zur Beseitigung von Formungenauigkeiten) Vorteile:
    - selten Nachbearbeitung notwendig
    - gute Werkstoffausnutzung
    - Mischbarkeit (Legierungen)
    - keine Verunreinigungen Nachteile:
    - teure Pulver und Werkzeuge
    - große Pressen nötig (hohe Energien)
    - keine Hinterschneidungen möglich, meist nur rotationssymmetrische Körper formbar

4.3 Laser - Schichtbauverfahren

    gemeinsames Grundprinzip:
    - rechnerinternes Modell mit 3D - Geometriedaten
    - rechnerinterne Zerlegung in dünne Schichten
    - schichtweiser Aufbau des Körpers in einer Prozeßkammer:
    a.) Generieren der Schicht (x - y - Ebene)
    b.) Verbinden mit vorheriger Schicht Fertigung von Metall -, Keramik - und Kunststoffteilen möglich mehrere unterschiedliche physikal. Verfahren:
    - Verfestigung aus der flüssigen Phase (Polymerisation)
    - Generieren aus der festen Phase (Verkleben von Granulaten, An - und Aufschmelzen,
    Ausschneiden von Platten/Bändern)
    - Abscheiden aus der Gasphase 3 Verfahren der Konturierung (Berechnung)
    - vektororientiert (Geraden, Kreisbögen) => höchste Qualität, rechenintensiv
    - rasterorientiert (zeilenweise Generierung)
    - maskenorientiert (geometrisch ähnliche, aber verkleinerte Maske wird durchleuchtet)

4.3.1 Laser - Stereolithographie (siehe Kopien)

    Anwendung:
    - Anschauungsmodelle
    - Urmodelle für Vakuum -, Fein - und Spritzgießen
    - Funktionsmuster (funktionieren wie das Original, aber nicht unter dessen Bedingungen)

4.3.2 Laser - Sintern

    Prinzip:
    - selektives Sintern
    - schichtweiser Auftrag des polymerummantelten Metallpulvers
    - Laserstrahl scannt Pulverschicht, Polymer schmilzt dabei auf
    - Absenken der Arbeitsplattform
    - schichtweise Wiederholung
    - Vergasung des Polymers (Ofen)
    - die nun poröse Metallstruktur wird mit Kupfer infiltriert Merkmale: sehr komplizierte Geometrie möglich (scharfe Kanten, Schlitze etc.) Anwendungen:
    - Metallformen
    - Formsand - Sintern für Gießformen
    - Kunststoffsintern (gebrauchsfertige Teile)

4.3.3 LOM - Verfahren

    laminated object modelling Prinzip:
    - Laser schneidet Schichten aus Papierband aus (Dicke ca. 0,1 mm)
    - durch Verkleben (Laminieren) der einzelnen Schichten entsteht ein Papierblock, der das
    zu modellierende Teil enthält
    - Aufbauzeit: einige Stunden bis Tage
    - nicht benötigte Teile der Papierbandschichten werden beim Schneiden gerastert und
    können nach dem Fertigstellen des Blocks leicht vom Modell gelöst werden Merkmale: sehr bearbeitungsfreundliche Teile (ähnlich Holz)

5 Umformen und Zerteilen

    Umformen: plastische Formgebung eines vorhandenen Körpers (Verschiebung großer Gitterbereiche) Grundlage:
    - annähernde Volumenkonstanz: V0 = b0 * l0 * h0 = b1 * l1 * h1 Kenngrößen:
    - absolute Formänderung Δb, Δl, Δh
    - Formänderungsverhältnis: z.B. λb = b1 : b0 (für jede Dimension einzeln betrachtet)
    - Umformgrad (log. Formänderungsverhältnis): z.B. ϕh = ln (h1 : h0)
    => wird benötigt für Berechnung von Umformkräften etc.
    => ϕb + ϕl + ϕh = 0

5.1 Druckumformen

    Walzen Schmieden
    - Freiformschmieden ("Hammer & Amboß")
    - Gesenkschmieden (Hohlform schreibt Form und Fließrichtung vor, Hammer und Amboß
    sind sozusagen schon mit der Werkstückform versehen) Fließpressen (Drücken eines Werkstoffs durch eine formgebende Öffnung) Strangpressen ("endloses" Fließpressen, Integralbauweise von ICE - Schienenfahrzeugen)

5.2 Zug - Druck - Umformen

    Durchziehen Tiefziehen

5.3 Zug - Umformen (siehe Kopien)

    Tiefen - bzw. Streckziehen Weiten Längen

5.4 Biegen

    zu beachtende Nebeneffekte:
    - Rückfedern des gebogenen Werkstücks
    - Längenänderung beim Biegen
    => Berechnung der gestreckten Länge / Zuschnittlänge des Rohteils nötig (siehe Kopie)
    => Simulation der Biegestadien

5.5 Schneiden (siehe Kopie)

    spanloses Trennen von Blechen Stanzen / Nibbeln

6 Strahlschneiden

6.1 Brennschneiden

    therm. Schneiden (örtl. Erhitzung des Werkstücks) hohe Temp. Führt zum Verbrennen Bedingungen:
    - Entzündungstemp. - Schmelztemp. der Oxide => ermöglicht Ausblasen der flüssigen Oxide zur Vermeidung von Verunreinigungen Schnittflächenqualität gering Anwendung: d = 10 - 30 mm (aber auch bis 3.000 mm)

6.2 Plasmaschneiden

    Schnittfuge wird durch Energie des Plasmas (hochionisiertes Gas) erzeugt Werkstück schmilzt/verdampft ( 20.000 - 30.000 K) => Schadstoffe, UV - Strahlung Anwendung: d = ca. 150 mm

6.3 Laserschneiden (siehe Kopie)

6.4 Wasserstrahlschneiden

    abrasives Schneiden: Hochdruckwasserstrahl mit winzigen Schleifkörnchen Vorteile:
    - keine Wärmeeinwirkung
    - sehr breites Werkstoffspektrum (auch sehr weiche Werkstoffe)
    - keine Nacharbeit der Schnittflächen

7 Fügen

    Verfahren:
    - Schweißen, Kleben, Löten, umformtechnische Fügeverfahren, Schrauben

7.1 Prinzipien des Schweißens

    Nahtstruktur Wärmeeinfluß Schrumpfungen und Spannungen

7.2 Gas - Schmelzschweißen

    Erwärmung durch Azetylen - Sauerstoff - Gemisch Anwendungsgrenzen durch geringe E - Dichte

7.3 Lichtbogenschweißen

    Gas zwischen den Polen (abschmelzende Elektrode + Werkstück) wird ionisiert
    => Lichtbogen, Energie - und Materialtransport evtl. Ummanteung der Elektrode => Schutzgas (soll Oxidation der Schweißnaht verhindern)

7.4 Schutzgas - Schweißen

    Metall - Schutzgas - Schweißen: abschmelzende Elektrode
    - MIG (Metall - Inert - Gas - Schweißen) inerte Gase: sehr reaktionsträge Gase (z.B. Argon)
    - MAG (Metall - Aktiv - Gas - Schweißen) Wolfram - Schutzgas - Schweißen: nicht abschmelzende Elektrode, Zusatzwerkstoff nötig (Bsp.: WIG - Schweißen)



Spanungstechnik allgemein:


Vorschub
f [mm]

Zahn - / Schneidenvorschub
fz [mm]


Vorschubgeschwindigkeit
vf [m/min]

Schnittgeschwindigkeit
vc [m/min]


Einstellwinkel
κ oder κr

Schnittiefe
ap oder a [mm]

Spanungsbreite
b [mm]


Spanungsdicke
h [mm]


Spanungsquerschnitt
A [mm2]


Schnittkraft
Fc [N]


spezifische Schnittkraft
kc [N/mm2]


=> Tabellenwerte (Kopie):
kc1x1...spezif. Schnittkraft bei A = 1 mm2
mc...Spanungsdickenexponent
Zerspanleistung
P ≈ Pc [kW] (= 5 - 10 kW)


Antriebsleistung
PA [kW]


Wirkungsgrad
η (= 0,7 - 0,85)

Drehen:


Drehzahl
n [min- 1]

Werkstückdurchmesser
d [mm]

Schnittgeschwindigkeit
vc [m/min]


Eckenrundung des Werkzeugs
r [mm] (= 0,4 - 1,6 mm)

Vorschub
f [mm] (= 0,05 - 1 mm)

Rauhtiefe (theoretisch)
Rth [mm]


Rauhtiefe (erreichbar)
Rz [mm]


Bohren:


Schnittkraft (2 - schneidiger Bohrer)
Fcz [N]


Biegen:


gestreckte Länge / Zuschnittlänge
L [mm]


Schenkellänge
l1, l2 [mm]

Biegewinkel
α [°]

Biegeradius
ri [mm]

Blechdicke
s [mm]

Korrekturfaktor (Tabelle auf Kopie)
e

Länge des Bogens
lb [mm]



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