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Wilfried König . Fritz Klocke
Fertigungsverfahren 1
Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH
Wilfried König . Fritz Klocke
Fertigungsverfahren 1 Drehen, Fräsen, Bohren
7., korrigierte Auflage
Mit 300 Abbildungen
Springer
Prof. Dr. Wilfried König t Prof. Dr. Fritz Klocke RWTHAachen Lehrstuhl für Technologie der Fertigungsverfahren Steinbachstraße 53 52074 Aachen
ISBN 978-3-662-07203-5 ISBN 978-3-662-07202-8 (eBook) DOI 10.1007/978-3-662-07202-8
Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme Fertigungsverfahren I Wilfried König; Fritz Klocke. - Berlin ; Heidelberg ; New York ; Barcelona; Hongkong ; London ; Mailand ; Paris; Tokio: Springer (Studium und Praxis) l. Drehen, Fräsen, Bohren. - 7., korrigierte Aufl. - 2002
Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes.
http://www.springer.de
© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1997, 1999 and 2002
Ursprünglich erschienen bei Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 2002. Softcover reprint of the hardcover 7th edition 2002 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Buch 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.
Sollte in diesem Werk direkt oder indirekt auf Gesetze, Vorschriften oder Richtlinien (z. B. DIN, VDI, VDE), Bezug genommen oder aus ihnen zitiert worden sein, so kann der Verlag keine Gewähr für die Richtigkeit, Vollständigkeit oder Aktualität übernehmen. Es empfiehlt sich, gegebenenfalls für die eigenen Arbeiten die vollständigen Vorschriften oder Richtlinien in der jeweils gültigen Fassung hinzuzuziehen.
Einband-Entwurf: Struve & Partner, Heidelberg Satz/Datenkonvertierung: Fotosatz-Service Köhler GmbH, Würzburg Gedruckt auf säurefreiem Papier SPIN: 10864799 68/3020Rw - 5 432 1 0 -
Vorwort zum Kompendium "Fertigungsverfahren"
Schlüsselfunktionen für die Qualität und die Wirtschaftlichkeit der industriellen Produktion sind die Verfahrenswahl und die Verfahrensgestaltung in der Fertigung. Die Technologie der Fertigungsverfahren gehärt zum elementaren Rüstzeug des Fertigungsingenieurs.Aber auch der Konstrukteur muß sich auf diesem Gebiet orientieren, da bei ihm eine hohe Verantwortung für die Herstellungskosten liegt. Allerdings steht der Studierende wie auch der um seine Fortbildung bemühte Praktiker vor einem Informationsproblem. An einer umfassenden und dennoch überschaubaren Darstellung der Fertigungsverfahren, deren Augenmerk sich besonders auf die Technologie richtet, fehlte es bisher.
Diesem Bedürfnis entsprechend soll in den hier vorliegenden Bänden ein Gesamtbild der wichtigsten spanenden und spanlosen Fertigungsverfahren gezeichnet werden, das über die Darstellung der reinen Verfahrensprinzipien hinaus vor allem auch Einblick in die ihnen zugrunde liegenden Gesetzmäßigkeiten vermittelt, wo immer dies für das Prozeßverständnis notwendig ist.
Die Auslegung der Maschinenbauteile, der Antriebe und Steuerungen wird von M. Weck unter dem Titel "Werkzeugmaschinen" ausführlich behandelt. Auf Wirtschaftlichkeitsfragen sowie auf die optimale organisatorische Einbindung der Maschinen in den Produktionsprozeß geht W. Eversheim in den Bänden "Organisation in der Produktionstechnik" ein.
Die Auf teilung des Werks "Fertigungsverfahren" in
Band 1: Band 2: Band 3: Band 4: Band 5:
Drehen, Fräsen, Bohren, Schleifen, Honen, Läppen, Abtragen und Generieren, Massivumformung und Blechbearbeitung
faßt jeweils Verfahrensgruppen ähnlichen Wirkprinzips zusammen.
VI Vorwort
Dabei wurde lediglich im Bereich der Umformtechnik eine werkstückbezogene Unterteilung vorgenommen. Dem ersten Band ist ein verfahrensübergreifender Abschnitt zu den Toleranzen und den Fragen der Werkstückmeßtechnik in der Fertigung vorangestellt. Innerhalb der einzelnen Bände wurde versucht, eine enzyklopädische Verfahrensaufzählung zu vermeiden. Die logischere und auch didaktisch richtigere Struktur geht vom gemeinsamen Wirkprinzip aus, leitet davon die Beanspruchung der Werkzeuge ab und folgert daraus wiederum deren beanspruchungsgerechte Gestaltung und Zusammensetzung. Erst dann teilt sich der Weg zu den einzelnen Verfahren.
Die Buchreihe ist in erster Linie für den Nachwuchs im Bereich der Fertigung und Konstruktion bestimmt. Ihm soll sie die Technologie der Fertigungsverfahren vermitteln. Mit Nutzen wird auch der Berufspraktiker den einen oder anderen Band zur Hand nehmen, um seine Kenntnisse aufzufrischen oder zu erweitern. Die Vielfalt der Fertigungsprobleme ist so groß wie die Vielzahl der Produkte, und allein mit Lehrbuchweisheiten sind sie nicht zu lösen. Wir wünschen diesem Buch, daß es seinen Lesern vielmehr Ausgangspunkte und Wege bietet, auf denen sie durch ingenieurmäßiges Denken zu erfolgreichen Lösungen gelangen können.
Aachen,August1997 Wilfried König Fritz Klocke
Vorwort zu Band 1 "Drehen, Fräsen, Bohrenil
Die spanenden Bearbeitungsverfahren mit geometrisch bestimmter Schneide nehmen nach wie vor aufgrund ihrer hohen Zerspanleistung und der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten insbesondere in der Einzelund Kleinserienfertigung eine Vorrangstellung unter den Fertigungsverfahren ein.
Ausgehend von den technologischen Gemeinsamkeiten dieser Verfahren und ihrer Varianten behandelt dieses Buch zuerst die bei der Zerspanung an der Schneidkante ablaufenden Vorgänge und die daraus resultierenden Beanspruchungen der Werkzeuge. Daraus werden die erforderlichen Eigenschaften der Schneidstoffe abgeleitet sowie deren Herstellung und Anwendungsgebiete erläutert.
Ein ausführlicher Abschnitt über die Zerspanbarkeit der wichtigsten Werkstoffe vermittelt dem Leser das Wissen, das zum Erkennen und Beherrschen von in der Praxis auftretenden Zerspanungsproblemen notwendig ist. Die Kenntnis des Zusammenwirkens von Werkstoff, Schneidstoff und Bearbeitungsparametern bildet die Grundlage für ein sinnvolles Eingreifen in den Zerspanprozeß und erlaubt schon im Konstruktionsstadium eine erhebliche Reduzierung der Bearbeitungsprobleme und Fertigungskosten.
Schließlich wird auf die Technologie der Verfahren Drehen, Fräsen, Bohren, Räumen, Hobeln, Sägen und deren Verfahrensvarianten eingegangen; dabei bilden die Verfahrensmerkmale, die technologischen Besonderheiten und die jeweiligen Werkzeuge einen Schwerpunkt.
Dieses Buch basiert auf der Vorlesung Fertigungstechnik I, 11 und den dazugehörigen Übungen, die an der RWTH Aachen gehalten werden.
In der überarbeiteten, fünften Auflage wurde das Kapitel Werkstückgenauigkeit und Meßtechnik neu konzipiert und stärker an die meßtechnischen Erfordernisse in der Fertigung angelehnt. Des weiteren mußten neue Entwicklungen auf den Gebieten der Prozeßüberwachung sowie der Hart- und Trockenbearbeitung berücksichtigt werden. Das Kapitel
VIII Vorwort
Schneidstoffe und Werkzeuge wurde überarbeitet und den neuen Normen angepaßt.Anwendungsgebiete und Einsatzmöglichkeiten von Werkzeugbeschichtungen sind ausführlicher diskutiert worden.
Für ihre Unterstützung bei der Erstellung dieses Buches danken wir unseren Assistenten, den Herren Dipl.-Ing. M. Vüllers, Dipl.-Ing. C. Kobialka, Dipl.-Ing. W. Severt, Dipl.-Ing. N. Winands, Dipl.-Ing. J. Liermann, Dipl.-Ing. M. Rehse, Dipl.-Ing. M. Fallböhmer, Dipl.-Ing. V. Zinkann, Dipl.-Ing. G. Eisenblätter, Dipl.-Ing. K. Gerschwiler, Dipl.-Ing. R. Fritsch, Dipl.-Ing. M. Fieber, Dr.-Ing. A. Neises sowie Herrn Dipl.-Ing. M. Pöhls, der auch für die Koordination der Arbeiten an diesem Buch verantwortlich war.
Ferner gilt unser Dank auch den ehemaligen Assistenten, die bei der Erstellung der 1. Auflage mitgewirkt haben und jetzt leitende Positionen in der Industrie einnehmen.
Unser Dank gilt weiterhin den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern der Metallographie und des Technischen Büros sowie dem Springer-Verlag für die Unterstützung bei der Erstellung und Verlegung des Buches.
Aachen, August 1997
Vorwort zur 7. Auflage
Wilfried König Pritz Klocke
Seit der Herausgabe der 1. Auflage der Fertigungsverfahren 1, "Drehen, Fräsen, Bohren" im Jahre 1981 sind unter Berücksichtigung des technischen Fortschritts in der Zerspantechnik Änderungen und Ergänzungen vorgenommen worden, die den Umfang des Bandes fast verdoppelt haben. Besonders in der 5. Auflage sind umfangreiche Änderungen vorgenommen worden, so daß die vorliegende 7. Auflage bis auf einige Korrekturen unverändert bleiben konnte.
Am 27. Juni 2001 verstarb der Mitautor des Kompendium "Fertigungsverfahren" Prof. em. Dr.-Ing. Dr. h.c. muIt. Wilfried König. Er war langjähriger Inhaber des Lehrstuhles für Technologie der Fertigungsverfahren an der RWTH Aachen sowie Leiter des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie. Seine umfassenden Forschungstätigkeiten bilden die Grundlage für den vorliegenden Band Fertigungsverfahren 1, "Drehen, Fräsen, Bohren". Wir werden Wilfried König ein ehrendes Andenken bewahren.
Aachen, Januar 2002 Pritz Klocke
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung ............... .
2 Werkstückgenauigkeit und Meßtechnik
2.1 Genauigkeitsanforderungen 2.2 Geometrische Fertigungsfehler
2.2.1 Formfehler 2.2.2 Maßfehler 2.2.3 Lagefehler 2.2.4 Rauheit
2.3 Meßtechnik 2.3.1 Grundlagen 2.3.2 Meßprinzipien
2.3.2.1 Allgemeines 2.3.2.2 Mechanisches Meßprinzip 2.3.2.3 Optisches Meßprinzip .. 2.3.2.4 Elektrisches Meßprinzip 2.3.2.5 Pneumatisches Meßprinzip
2.3.3 Meßfehler ............. . 2.3.4 Meß- und Prüfgeräte zur Längen- und Formfehler-
1
3
3 3 4 5 5 7
12 12 14 14 16 17 19 21 24
beurteilung ............. 26 2.3.4.1 Nicht anzeigende Meßgeräte 26 2.3.4.2 Anzeigende Meßgeräte 27
2.3.5 Verfahren und Geräte zur Beurteilung von technischen Oberflächen . 39 2.3.5.1 Oberflächenprüfgeräte 40 2.3.5.2 Oberflächenmeßgeräte 44
2.4 Eigenschaften der Oberflächen . . . 54 2.4.1 Grundlagen .......... 54 2.4.2 Eigenschaften der Oberflächen 56 2.4.3 Randschichtprüfung ..... 60
x Inhaltsverzeichnis
3 Grundlagen der Zerspanung mit geometrisch bestimmter Schneide ............................ 62
3.1 Der Schneidteil- Begriffe und Bezeichnungen 62 3.2 Der Schnittvorgang ............... 68 3.3 Beanspruchungen des Schneidteils ...... 70
3.3.1 Einfluß der Geometrie des Schneidteils auf seine Beanspruchbarkeit ......... 81
3.4 Verschleiß.................. 85 3.4.1 Verschleißformen und -meßgrößen 85 3.4.2 Verschleißursachen ......... 86
4 Schneidstoffe und Werkzeuge . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 97
4.1 Schneidstoffübersicht 97 4.2 Werkzeugstähle 104
4.2.1 Kaltarbeitsstähle 104 4.2.2 Schnellarbeitsstähle 106
4.2.2.1 Einteilung der Schnellarbeitsstähle . 107 4.2.2.2 Anwendungsgebiete ......... 109 4.2.2.3 Herstellung der Schnellarbeitsstähle ... 110 4.2.2.4 Wärmebehandlung der Schnellarbeitsstähle 113 4.2.2.5 Oberflächenbehandlung . . . 115 4.2.2.6 Wendeschneidplatten aus HSS 116
4.3 Hartmetalle ................. 117 4.3.1 Herstellung der Hartmetalle ..... 120 4.3.2 Komponenten der Hartmetalle und ihre
Eigenschaften ....... 123 4.3.3 Gefügeausbildung . . . . . . . . . . . . . 124 4.3.4 Einteilung der Hartmetalle . . . . . . . . 127 4.3.5 Unbeschichtete Hartmetalle und Cermets 132
4.4 Beschichtungen ......... 134 4.4.1 Beschichtungsverfahren 136
4.4.1.1 CVD-Verfahren . . 136 4.4.1.2 PVD-Beschichtung 147
4.4.2 Spezifische Eigenschaften von Hartstoffschichten 154 4.4.2.1 Titankarbid-Schichten (TiC) ..... 154 4.4.2.2 Titannitrid (TiN) .............. 155 4.4.2.3 Titankarbonitrid-Schichten (Ti(C,N)) 155 4.4.2.4 Titanaluminiumnitrid-Schichten ((Ti,AI)N) 156
Inhaltsverzeichnis XI
4.4.2.5 Aluminiumoxid-Schichten (Al z0 3 ) 156 4.4.2.6 Diamant-Schichten 156
4.5 Keramische Schneidstoffe . . . . . . . . . . . . . 157 4.5.1 Schneidkeramiken ............. 157
4.5.1.1 Schneidkeramiken auf der Basis von Al z0 3 161 4.5.1.2 Nichtoxidische Schneidkeramiken 168
4.5.2 Hochharte nichtmetallische Schneidstoffe 171 4.5.2.1 Diamant als Schneidstoff 171 4.5.2.2 Bornitrid als Schneidstoff 178
4.6 Werkzeugausführungen . . . . . . . . . 4.6.1 Vollstahl-Werkzeuge ...... . 4.6.2 Werkzeuge mit aufgelöteten Schneidplatten 4.6.3 Werkzeuge mit geklemmten Schneidplatten
4.7 Aufbereitung von Werkzeugen
181 182 183 184 191
5 Kühlschmierstoffe . . . . . . . . . . 193
5.1 Aufgaben der Kühlschmierstoffe 193 5.2 Arten von Kühlschmierstoffen . 193 5.3 Gebrauchshinweise für Kühlschmieremulsionen 196 5.4 Auswirkungen der Kühlschmiermittel auf den
Zerspanungsvorgang ............... 197 5.5 Auswahl von Kühlschmierstoffen ........ 201 5.6 Kühlschmierstoffeinsatz verringern oder vermeiden 203
5.6.1 Kühlschmierstoffe verringern ....... 204 5.6.2 Minimalmengenkühlschmierung (MMKS) 205 5.6.3 Kühlschmierstoffe vermeiden ....... 206
6 Zerspanbarkeit 210
6.1 Der Begriff "Zerspanbarkeit" . . . 211 6.2 Zerspanbarkeitsprüfung ..... 212
6.2.1 Bewertungsgröße Standzeit 212 6.2.2 Bewertungsgröße Zerspankraft 217 6.2.3 Bewertungsgröße Oberflächengüte 220 6.2.4 Bewertungsgröße Spanform .... 225
6.3 Beeinflussung der Zerspanbarkeit von Stahlwerkstoffen 226 6.3.1 Zerspanbarkeit in Abhängigkeit vom
Kohlenstoffgehalt ............. 227 6.3.2 Einfluß von Legierungselementen auf die
Zerspanbarkeit .............. 233
XII Inhaltsverzeichnis
6.3.3 Zerspanbarkeit in Abhängigkeit von der Wärmebehandlung ............ 235
6.3.4 Zerspanbarkeit gehärteter Stahlwerkstoffe . 242 6.4 Zerspanbarkeit unterschiedlicher Stahlwerkstoffe 249
6.4.1 Zerspanbarkeit der Automatenstähle 250 6.4.2 Zerspanbarkeit der Einsatzstähle 255 6.4.3 Zerspanbarkeit der Vergütungs stähle 256 6.4.4 Zerspanbarkeit der Nitrierstähle 259 6.4.5 Zerspanbarkeit der Werkzeug stähle . 260 6.4.6 Zerspanbarkeit nichtrostender, hitzebeständiger
und hochwarmfester Stähle ..... 262 6.5 Zerspanbarkeit der Eisenguß-Werkstoffe . 263 6.6 Zerspanbarkeit der Aluminiumlegierungen 273 6.7 Zerspanbarkeit der Kupferbasislegierungen 278 6.8 Zerspanbarkeit der Nickelbasislegierungen 283 6.9 Zerspanbarkeit der Kobaltbasislegierungen 288 6.10 Zerspanbarkeit der Titan-Werkstoffe 290
7 Auslegung und überwachung von Zerspanprozessen 298
7.1 Bestimmung wirtschaftlicher Schnittbedingungen 298 7.1.1 Schnittwertgrenzen .. . . . . . . 298 7.1.2 Optimierung der Schnittwerte . . 302 7.1.3 Planungmethoden und Hilfsmittel 307
7.2 Prozeßüberwachung .......... 309 7.2.1 Sensoren für die Prozeßüberwachung 310 7.2.2 Signalverarbeitung und Überwachungsstrategien 318
8 Verfahren mit rotatorischer Hauptbewegung 324
8.1 Drehen .................. ....... 325 8.1.1 Allgemeines ............ ....... 325 8.1.2 Verfahrensvarianten, spezifische Merkmale und
Werkzeuge . . . . . 326 8.1.2.1 Runddrehen 326 8.1.2.2 Plandrehen 330 8.1.2.3 Profildrehen 331 8.l.2.4 Schraubdrehen 332 8.1.2.5 Formdrehen 335
8.2 Fräsen ...... . 8.2.1 Allgemeines ....
337 337
Inhaltsverzeichnis
8.2.2 Verfahrensvarianten, spezifische Merkmale und Werkzeuge 8.2.2.1 Stirnfräsen 8.2.2.2 Umfangsfräsen 8.2.2.3 Schaftfräsen 8.2.2.4 Profilfräsen .. 8.2.2.5 Wälzfräsen 8.2.2.6 Schälwälzfräsen 8.2.2.7 Hartschälen 8.2.2.8 Drehfräsen
8.3 Bohren ......... . 8.3.1 Allgemeines ... . 8.3.2 Verfahrensvarianten, spezifische Merkmale
und Werkzeuge ......... . 8.3.2.1 Bohren mit Spiralbohrern 8.3.2.2 Kurzlochbohren 8.3.2.3 Tiefbohren 8.3.2.4 Senken 8.3.2.5 Reiben . . . . . 8.3.2.6 Innengewindeherstellung
8.4 Sägen .................. . 8.4.1 Allgemeines ........... . 8.4.2 Verfahrensvarianten, spezifische Merkmale
und Werkzeuge ........ . 8.4.2.1 Bandsägen ...... . 8.4.2.2 Hubsägen (Bügelsägen) 8.4.2.3 Kreissägen ...... .
XIII
342 342 349 351 354 356 365 367 370 375 375
376 376 387 388 397 398 401 404 404
405 405 407 408
9 Verfahren mit translatorischer Hauptbewegung 411
9.1 Räumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411 9.1.1 Allgemeines .............. 411 9.l.2 Verfahrensvarianten, spezifische Merkmale
und Werkzeuge ............... 413 9.l.2.1 Innen-Rundräumen, Nutenräumen
(Innen- und Außenbearbeitung) 413 9.l.2.2 Innen- und Außenprofilräumen 416 9.1.2.3 Wälzräumen, Wälzschaben (Weichschaben) 421 9.l.2.4 Drehräumen 424
9.2 Hobeln, Stoßen 427 9.2.1 Allgemeines .... 427
XIV
9.2.2 Verfahrensvarianten, spezifische Merkmale und Werkzeuge ........ . 9.2.2.1 Planhobeln, Planstoßen 9.2.2.2 Wälzstoßen 9.2.2.3 Wälzhobeln
Literaturverzeichnis
Sachwortverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
428 428 431 441
443
465
Formelzeichen und Abkürzungen
A % Bruchdehnung ABS Aufbauschneide
BF Wärmebehandlung auf besondere Festigkeit BG Wärmebehandlung auf besonderes Gefüge
C coated (Hartstoffbeschichtung) C Konstante der Taylor-Gleichung CBN Kubisches Bornitrid CT Achsenabschnitt der Taylorgeraden bei T = 1 min Cv Achsenabschnitt der Taylorgeraden bei Ve = 1 m/min CVD Chemical Vapour Deposition
D mm Werkzeugdurchmesser DMS Dehnungsmeßstreifen
E GPa Elastizitätsmodul E Exponent der erweiterten Taylor-Gleichung ESU Elektroschlackeumschmelzverfahren
F Exponent der erweiterten Taylor-Gleichung F N Zerspankraft Fe N Schnittkraft F' e Nimm bezogene Schnittkraft FJb Feyn N Resultierende aus F yl und F yn Ff N Vorschubkraft F; Nimm bezogene Vorschubkraft Ff/b Ffp N resultierende Kraft aus Ff und Fp
Fp N Passivkraft F' p Nimm bezogene Passivkraft Fp/b
XVI Formelzeichen und Abkürzungen
Fyn N Normalkraft zur Spanfläche Fy ! N Tangentialkraft zur Spanfläche Fxn N Normalkraft zur Hauptschneide FK ! N Tangentialkraft zur Hauptschneide F0n N Normalkraft zur Scherehene F0 ! N Tangentialkraft zur Scherehene
G Exponent der erweiterten Taylor-Gleichung G Sandguß GD Druckguß GK Kokillenguß
H Exponent der erweiterten Taylor-Gleichung H mm Zahnhöhe HIP Hot Isostatic Pressing HM Hartmetall HR Härte nach Rockwell HRC Härte nach Rockwell (Konus) HSS Hochleistungsschnellarbeitsstahl HV Härte nach Vickers
K Kolkver hältnis KB mm Kolkhreite KL mm Kolklippenhreite KM mm Kolkmittenahstand KT mm Kolktiefe Kp DM/St. Fertigungskosten je Werkstück Kpmin DM/St. minimale Fertigungskosten je Werkstück K1 MPam1l2 Spannungsintensitätsfaktor Kic MPaml/2 kritischer Spannungsintensitätsfaktor
(Bruchzähigkeit, Rißzähigkeit) KML DM/h Lohn- und Maschinenkosten pro Stunde KWT DM Werkzeugkosten je Standzeit Kvk Korrekturfaktor für Werkzeugverschleiß
L m Standweg L mm Werkzeuglänge
Mdmax Nm maximales Drehmoment
Formelzeichen und Abkürzungen XVII
N Lastspielzahl N Normalisiert, normalgeglüht
PKD polykristalliner Diamant PVD Physical Vapour Deposition Pe W Schnittleistung Pe W Wirkleistung Pf W Vorschubleistung Pmax W maximale Leistung PSpindel W Spindelleistung
Q mm 3/s Zeitspanvolumen
R mm Radius RT Raumtemperatur Ra pm Mittenrauhwert Rm N/mm 2 Zugfestigkeit Rmax pm maximale Rauhtiefe Rp pm Glättungstiefe RpO,2 N/mm2 0,2 % - Dehngrenze Rt pm Rauhtiefe Rz }lm gemittelte Rauhtiefe
SF Kupfer - Sauerstofffrei mit Phosphorgehalt zwischen 0,015% und 0,04%
SV" mm Schneidenversatz in Richtung Freifläche SVy mm Schneidenversatz in Richtung Spanfläche
T mm Standzeit T °C,K Temperatur TK mm Standzeit bei Standzeitendekriterium:
Kolkverschleiß TVB min Standzeit bei Standzeitendekriterium:
Freiflächenverschleiß Tok min kostenoptimale Standzeit Toz min zeitoptimale Standzeit
Vz mm3 zerspantes Werkstückvolumen VB mm Verschleißmarkenbreite VBc mm Verschleißkerbenlänge an der Nebenfreifläche
XVIII Formelzeichen und Abkürzungen
VB N mm Verschleißkerbenlänge an der Freifläche VBmax mm maximale Verschleißmarkenbreite
WSP Wendeschneidplatte Wc J Schnittarbeit We J Wirkarbeit Wf J Vorschubarbeit
Z % Brucheinschnürung Z Ordnungszahl Zi llm Einzelrauhtiefe Zs Zerspanbarkeit hinsichtlich Spanbildung Zv Zerspanbarkeit hinsichtlich Verschleiß
a mm Mittenabstand ae mm Eingriffsweite ak Nm/cm2 Kerbschlagzähigkeit ap mm Schnittiefe apmin mm Mindestschnittiefe
b mm Spanungsbreite, Einstechtiefe bmax mm maximal zulässige Spanungsbreite bmin mm minimal zulässige Spanungsbreite bgr mm Grenzspanungsbreite b", mm Breite der Freiflächenfase by mm Breite der Spanflächenfase bE mm Breite der Eckenfase
c llm Abstand vom Bezugsprofil
d mm Durchmesser dF mm Fräserdurchmesser
e mm Exzentrizität
f mm Vorschub fax mm axialer Vorschub fmax mm maximaler Vorschub fmin mm minimaler Vorschub fz mm Vorschub je Zahn
Formelzeichen und Abkürzungen XIX
h mm Höhendifferenz h mm Spanungsdicke h eh mm Spandicke h max mm maximale Spanungsdicke h min mm minimale Spanungsdicke
Steigungsexponent der Tay10rgeraden (in Abhängigkeit vom Vorschub)
ie A mittlerer Entladestrom
k Steigungs exponent der Tay10rgeraden (in Abhängigkeit von der Schnittgeschwindigkeit)
kel.1 N/mm2 spezifische Schnittkraft k f N/mm2 Formänderungsfestigkeit k fl .1 N/mm2 spezifische Vorschubkraft k pl.1 N/mm2 spezifische Passivkraft
mm Länge mm Rauheitsbezugstrecke
l' mm Länge der Stirnschneide 1B mm Bohrtiefe 1e m Schnittweg 1d m abgewickelter Drehweg 1e m Einze1meßstrecke 1f m Vorschubweg 19 mm Prüflänge 11 m Wirkweg 1m mm Gesamtmeßstrecke In mm Nachlaufstrecke l s mm Hauptschneidenlänge l' s mm Nebenschneidenlänge 1t mm tragende Länge 1t mm Taststrecke Iv mm Vorlaufstrecke
m Steigung m Losgröße I-rn Anstiegswert I-me Anstiegswert der Schnittkraft
(in Abhängigkeit von der Spanungsdicke h)
xx Formelzeichen und Abkürzungen
n Anzahl der Einzelmeßwerte n min-1 Werkstückdrehzahl nF min-1 Fräserdrehzahl nw min-1 Wellendrehzahl nwz min-1 Werkzeugdrehzahl nmax min-1 maximale Drehzahl
r mm Radius ro mm Radius der Schneidkante der Hauptschneide r'
0 mm Radius der Schneidkante der Nebenschneide rE mm Eckenradius
s pm Schichtdicke s mm Spaltbreite
t min Zeit t' Zahnteilung t a s Ausfunkzeit tc min Schnittzeit t e mm Fertigungszeit je Werkstück temin min minimale Fertigungszeit je Werkstück th min Hauptzeit t i ps Impulsdauer to min Nebenzeit tp % Profiltraganteil t r min Rüstzeit t w min Werkzeugwechselzeit
ui V Leerlaufspannung ü mm Werkzeugüberstand
Vc m/min Schnittgeschwindigkeit VcA m/min Anfangsschnittgeschwindigkeit VcE m/min Endgeschwindigkeit Vch rn/rn in Spangeschwindigkeit vcok m/min kostenoptimale Schnittgeschwindigkeit Vcoz rn/rn in zeitoptimale Schnittgeschwindigkeit Ve m/min Wirkgeschwindigkeit Vf mm/min Vorschubgeschwindigkeit Vfax rn/rn in axiale Vorschubgeschwindigkeit
Formelzeichen und Abkürzungen XXI
vft m/min Werkstückgeschwindigkeit VStand mIm in Konstante der erweiterten Taylor-Gleichung
x mm Prüflänge x mm Variable der Geradengleichung i1x mm Prüflängenunterschied Xi zufälliger Einzelmeßwert
y Variable der Geradengleichung
a 1O-6 K-1 Wärmeausdehnung a o Grad Orthogonalfreiwinkel a oe Grad Wirk-Orthogonalfreiwinkel Uf Grad Seitenfreiwinkel Uf Grad Steigungswinkel der Taylorgeraden
in Abhängigkeit vom Vorschub afe Grad Wirk -Seitenfreiwinkel u p Grad Rückfreiwinkel upe Grad Wirk -Rückfreiwinkel Uv Grad Steigungswinkel der Taylorgeraden
in Abhängigkeit von der Schnittgeschwindigkeit
ßo Grad Orthogonal-Keilwinkel ßeo Grad Wirk -Orthogonal-Keilwinkel
ßf Grad Seitenkeilwinkel
ßfe Grad Wirk -Seitenkeilwinkel ßp Grad Rückkeilwinkel ßpe Grad Wirk -Rückkeilwinkel
Yo Grad Orthogonalspanwinkel Yoe Grad Wirk -Orthogonalspanwinkel
Yf Grad Seitenspanwinkel
Yfe Grad Wirk -Seitenspanwinkel
YP Grad Rückspanwinkel
Ype Grad Wirk -Rückspanwinkel E Verformungsgrad E Scherdehnung E S-I Scherdehnungsgeschwindigkeit Er Grad Eckenwinkel
11 Grad Wirkrichtungswinkel 6 °C,K Temperatur Kr Grad Einstellwinkel
XXII Formelzeichen und Abkürzungen
K' r Grad Einstellwinkel der Nebenschneide Kre Grad Wirk -Einstellwinkel A W/mK Wärmeleitfähigkeit ABmax mm Grenzwellenlänge As Grad Neigungswinkel Ase Grad Wirk -Neigungswinkel }l arithmetischer Mittelwert ON N/mm2 Normalspannung °bB Mpa Biegebruchfestigkeit °dB Mpa Druckfestigkeit °nm N/mm2 mittlere Normalspannung T Tastverhältnis T N/mm2 Scherfestigkeit Tm N/mm2 mittlere Scherspannung p g/cm 3 Dichte
<P Grad Winkel abweichung
<P Grad Eingriffswinkel <PA Grad Austrittswinkel <Pe Grad Schnittwinkel <PE Grad Eintrittswinkel 0 Grad Scherwinkel
