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Benutzer Diskussion:DerBlonde

2010-12-07T21:03:00Z

Nummer11:

Moin Christian,

haste mal bei SIEMENS geschaut dort gibt es noch Programme für die 840D Steuerung. (z.B. [http://www.cnc4you.siemens.com/cms/website.php?id=/de/cnc-werkstuecke/zweierbecher.htm Zweierbecher])

Gruss --[[Benutzer:Jens|Jens]] 12:47, 14. Apr. 2009 (CEST)

[[Bild:Siewers.JPG]]
 In der Pause geht er immer auf den Spielplatz !!!

Benutzer Diskussion:DerBlonde

2010-12-07T21:01:49Z

Nummer11:

Datei:Siewers.JPG

2010-12-07T21:00:19Z

Nummer11:

Benutzer:Nummer11

2010-08-23T14:49:54Z

Nummer11:

[[Bild:SP.JPG|right]]Ich habe am 05.06.2010 das Thema [[Bolzen- und Stiftverbindungen]] vorgestellt. 
 
Weitere Themen von mir bearbeitet: 

* [[Werkzeugverschleiß]]

Datei:SP.JPG

2010-08-23T14:48:02Z

Nummer11:

Bolzen- und Stiftverbindungen

2010-08-23T14:09:31Z

Nummer11: /* '''Powerpoint''' */

'''Hallo {{Currentuser}}, ich wünsche Dir viel Spaß beim Lesen dieser Seite...'''

==''' Allgemeines''' ==
<table width="100%" border="0">
<tr>
<td><div align="center"><[[Bild:Pins-1-.gif|300px]]
</div></td>
<td><div align="center">__TOC__</div></td>
</tr>
</table>
 
 

Bauteile lassen sich einfach und kostengünstig mit Bolzen, Stiften oder ähnlichen Formteilen verbinden. Diese Verbindungselemente werden sowohl für lose als auch für feste Verbindungen, für Lagerungen, für Führungen, Zentrierungen, Halterungen und zum Sichern der Bauteile gegen Überlastung (z.B. Brechbolzen und [[Bolzen- und Stiftverbindungen: Sicherheits- kupplungen#Bolzengelenk|Sicherheits- kupplungen]]
Sicherheits- kupplungen) verwendet.
Bei losen Verbindungen und auch zur Aufnahme von [http://de.wikipedia.org/wiki/Axialkraft Axialkräften] müssen die Bolzen bzw. die gelagerten oder verbundenen Teile häufig durch '''[[Sicherungselemente]]''', wie Splinte, Sicherungs -ringe oder Querstifte, gegen Verschieben oder Verdrehen gesichert werden.

== '''Bolzen''' ==

Bolzen werden häufig angewendet als Gelenkverbindung. Für die Bolzendurchmesser empfehlen die '''[[Normen]]''' die [http://www.maschinenbau.tu-ilmenau.de/mb/wwwkt/imk_lehrmaterialien/home/downld_ma/passungssynthese/passungssynthese_030102/html/glossar.html Toleranzklasse] [http://www.nto-online.de/Neuigkeiten/body_neuigkeiten.html h11].
Für die Bolzen wählt man meist einen härteren '''[[Werkstoff]]''' als für die Bauteile, um Fressgefahr und übermäßigen Verschleiß zu vermeiden. Normbolzen werden aus Automatenstahl hergestellt.Bolzenverbindungen mit Schwenk- bzw. langsamen Umlaufbewegungen arbeiten meist im Bereich der Festkörper-bzw. Mischreibung und sind deshalb durch Fressen bzw. übermäßigen Verschleiß (Ausschlagen) gefährdet. Betriebssichere Lösungen lassen sich durch die Wahl geeigneter Gleitpartner nach [[Bolzen- und Stiftverbindungen: TB 9-1|TB 9-1]] finden.
Weiche Bolzen können mit Spannbuchsen eingebaut werden. Bei höheren Anforderungen (extreme Temperaturen, höchste Lagerbelastungen, Korrosion u.a) ermöglicht eine dünne Gleitbeschichtung aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Festschmierstoff Festschmierstoffe] oft eine wartungsfreie Lebensdauer -schmierung. Soll eine Schmierung der Lauffläche mittels [http://de.wikipedia.org/wiki/Schmiernippel Schmiernippel] durch den Bolzen hindurch erfolgen, dann sind Schmierlöcher nach DIN 1442 vorzusehen.

[[Bild:Bolzenformen.jpg|500px]]
Quelle RM Kapitel 9

'''a) Bolzen ohne Kopf, b) Bolzen ohne Kopf und mit Splintlöchern, c) Bolzen mit Kopf und mit Splintloch (Form A ohne Splintloch), d) Bolzen mit Kopf und mit Gewindezapfen'''

----

=== '''Einsatz :''' ===

* Sehr einfache und kostengünstige Verbindung

* Sowohl für lose als auch feste Verbindungen

* Verdrehsicherung Nabe/Welle

* Halterung für Feder

* Lagegenaue Fixierung von Bauteilen

----

=== Anwendungsbeispiele für Bolzenverbindungen ===
<gallery>
Bild:Bolzen in Kranbau.png
Bild:Kranbau.jpg
Bild:Kranbau1.png
Bild:Maschinenteile.png
Bild:Kolbenbolzen.png
Bild:Bolzen mit Sicherung.png
Bild:Gelenkverbindung.jpg
Bild:Gelenkverbindung2.jpg
</gallery>

Quelle RM und video.tu-clausthal.de
----

== '''Stifte''' ==
Stiftverbindungen werden hergestellt, in dem in eine durch alle zu verbindenden Teile gehende Aufnahmebohrung ein Stift mit [http://de.wikipedia.org/wiki/Passung Übermaß] eingedrückt wird. Die entstehende Verbindung ist form- und kraftschlüssig. Stifte dienen zur Sicherung der Lage (Fixierung,Zentrierung) von Bauteilen ,zur scherfesten Verbindung von Maschinenteilen, zur Halterung von Federn oder "fliegenden" Lagerung von Maschinenteilen, zur Sicherung von Bolzen und Muttern und zur Wegbegrenzung von Maschinenteilen (Anschlagstifte). Bestimmend für den Einsatz der verschiedenen Stiftformen sind die verlangte Fixiergenauigkeit, Herstellkosten für die Aufnahmebohrung (Passarbeit), die Sitzfestigkeit, die Lösbarkeit und die verlangte [http://www.chemgapedia.de/vsengine/popup/vsc/de/glossar/s/sc/scherkraft.glos.html Scherkraft]. Stifte sollen aus einem härteren Werkstoff als die zu verbindenden Bauteile sein.

=== '''Einsatz:''' ===

* Sicherung der Lage (Fixierung, Zentrierung)

* Sicherung gegen Verdrehen - scherfeste Verbindung von Maschinenteilen

* Halterung von Federn

* „Fliegende“ Lagerungen

* Sicherung von Bolzen und Muttern

* Wegbegrenzung von Maschinenteilen (Anschlagstifte)

'''Nach der Form wird grundsätzlich unterschieden zwischen''':

* '''Kegelstift'''

* '''Zylinderstift'''

* '''Kerbstifte und Kerbnägel'''

* '''Spannstift (Spannhülsen)'''

* '''Spannbuchsen'''

'''Alle Stiftarten gibt es in verschiedenen Ausführungen.'''

{{Sprungmarke Allgemeines}}

=== Kegelstifte ===

----

Kegelstifte können die bei häufigem Ausbau auftretende Abnutzung bzw. Lochaufweitung ausgleichen und stellen deshalb immer wieder die genaue Lage der Teile zueinander her. Sie werden überwiegend als Passstifte, aber auch als Verbindungsstifte z.B. als Querstifte bei [http://www.maedler.de/de/Catalog/P/1643/1625/862.aspx Stellringen] und Wellengelenken, verwendet. Da die Aufnahmebohrung kegelig aufgerieben und der Stift eingepasst werden muss, ist ihre Anwendung kostspielig. Kegelstifte lassen sich leicht lösen, sind aber nicht rüttelfest. Kann der Kegelstift nicht herausgeschlagen werden wie z.B. bei Grundlöchern, so sind Kegelstifte mit Gewindezapfen nach '''[[DIN]]''' EN 28737 bzw. mit Innengewinde '''[[DIN]]''' EN 28736 zu verwenden, die mittels einer Mutter bzw. [[Schraubenverbindungen|Schraube]] gelöst werden können.

[[Bild:Kegelstifte, ungehärtet.jpg|400px]]
Quelle RM Kapitel 9

'''a) für durchgehende Löcher, b) mit Gewindezapfen (für Grundlöcher), c) mit Innengewinde (für Grundlöcher)'''

=== Zylinderstifte ===

----

Zylinderstifte aus ungehärtetem Stahl und austenitischem Stahl nach '''[[DIN]]''' EN [[ISO]] 2338 werden in den [http://www.nto-online.de/Neuigkeiten/body_neuigkeiten.html Toleranzklassen] m6 und h8 gefertigt. Ihre anwendung entspricht den Kegelstiften. Das erforderliche Aufreiben der Bohrung macht ihre Anwendung kostspielig. Sie sind schwerer lösbar als Kegelstifte und auch nicht rüttelfest. Zum Verbinden und Fixieren von hochbeanspruchten und gehärteten Teilen an Vorrichtungen und Werkzeugen kommen durchgehärtete (Typ A) bzw. einsatzgehärtete
(Typ B) Zylinderstifte nach '''[[DIN]]''' EN [[ISO]] 8734 mit der Toleranzklasse m6 in Frage. Kann der Zylinderstift nicht herausgeschlagen werden, wie z.B. bei Grundlöchern, so sind Zylinderstifte mit Innengewinde nach '''[[DIN]]''' EN [[ISO]] 8733 und nach '''[[DIN]]''' EN [[ISO]] 8735 ausgeführt. Durch eine leichte Abflachung oder Längsrille am Stiftmantel kann beim Eindrücken des Stiftes verdrängte Luft (Öl)
entweichen. Die Stifte können unter Zuhilfenahme von Abziehschrauben "gezogen" werden.

[[Bild:Zylinderstifte.jpg|800px]]
Quelle RM Kapitel 9

'''a) für durchgehende Löcher, b) bis d) mit Innengewinde und Abflachung oder Längsrille zur Druckentlastung (für Grundlöcher)
'''e) Lösen eines Stiftes mit Hilfe einer Abziehschschraube, f) Lösen eines Stiftes mit Hilfe eines von Hand geführten Schlaggewichtes'''

=== '''Kerbstifte und Kerbnägel''' ===

----

Im Gegensatz zu den glatten Kegel- und Zylinderstiften sind Kerbstifte und Kerbnägel am Umfang mit 3 Kerbwulstpaaren versehen, die beim Einschlagen in das nur mit dem [[Anschleifen von Spiralbohrern|Spiralbohrer]] hergestelte Loch elastisch in die Kerbfurchen zurückgedrängt werden.Die dadurch gegenüber der unbeschädigt bleibenden Bohrlochwandung entstehende radiale Verspannung hält den Kerbstift (Kerbnagel) rüttelfest.Er kann mehrfach wiederverwendet werden.Die Herstellung solcher Verbindungen ist aufgrund der einfachen Arbeitsweise sehr wirtschaftlich.Kerbstifte nach '''[[DIN]]''' EN ISO 8739 bis 8745 werden sowohl als Befestigungs- und Sicherungsstifte an Stelle von Kegel- und Zylinderstiften sowie auch als Lager- und Gelenkbolzen vielseitig verwendet.Mit Kerbnägeln nach '''[[DIN]]''' EN ISO 8746 und 8747 können gering beanspruchte Teile, wie Rohrschellen und Schilder, einfach und schnell befestigt werden.Um ein ein Fressen der Stifte zu verhindern, muss ihre [[Festigkeit]] größer als die der Bauteile sein.

[[Bild:Kerbwulst.jpg|800px]]
Quelle RM Kapitel 9

'''a) Kerbprinzip, b) Passkerbstift mit Halös nach DIN 1469, c) Zylinderkerbstift mit Einführ-Ende, d) Kegelkerbstift,
'''e) Passkerbstift, f) Zylinderkerbstift mit Fase, g) Steckkerbstift, h) Knebelkerbstift, i) Halbrundkerbnagel, k)''' '''Senkkerbnagel'''

=== Spannstifte (Spannhülsen) ===

----

Spannstifte werden aus gewalztem Federbandstahl gerollt. Die leichte Ausführung nach DIN EN ISO 13337 unterscheidet sich von der schweren Ausführung nach DIN EN ISO 8752 nur durch die Wanndicke (0,1 * d bzw. 0,2 * d). Die in Längsrichtung geschlitzten Hülsen haben gegenüber dem Lochdurchmesser je nach Größe ein Übermaß von 0,2 bis 0,5mm, so dass sich nach dem Eintreiben ein rüttelfester Sitz ergibt. Die Stifte lassen sich leicht austreiben und können mehrfach wieder verwendet werden. Kegelige Stiftenden erleichtern das Einführen in die Aufnahmebohrung. Spannstifte sind zur Aufnahme von Stoß- und
Schlagarbeit geeignet. Sie werden ähnlich wie Kerbstifte als Pass-, Befestigungs- und Sicherungsstifte wervendet. Als Schrauben- und Bolzenhülsen werden sie dort eingesetzt, wo Scherkräfte zu übertragen sind und die Schrauben und Bolzen entlastet und klein gehalten werden sollen. Beim Einbau der Stifte ist die Lage des Schlitzes zur Kraftrichtung zu beachten.
Für große Scherkräfte können aus zwei ineinandergeschobenen Stiften Verbundspannstifte gebildet werden. Beim Connex-Spannstift bewirken die versetzt angeordneten Zähne des Schlitzes eine zusätzliche Axialspannung. Spiral-Spannstifte und Connex-Spannstift weisen gegenüber Spannstiften mit offenem Schlitz folgende Vorteile auf:Erhöhte Sitzfestigkeit, gleichhoher Scherfestigkeit in jeder radialen Richtung. Sie sind unempfindlich gegen Stoß- und Schlagbeanspruchung und werden als Pass-, Verbindungs- und Gelenkstifte eingesetzt. Die Aufnahmebohrungen für alle Spannstifte können einfach mit Spiralbohrern hergestellt werden.

[[Bild:Spannstifte.jpg|700px]]
Quelle RM Kapitel 9

'''a) Spannstift, b) weiche Federung (vermeiden), c) harte Federung, d) Verbundspannstift, e) Spiral-Spannstift,
'''f) Connex-Spannstift'''

=== Spannbuchsen ===

----

Spannbuchsen werden aus vergütetem [http://www.banki.hu/~aat/oktatas/gepesz/anyagtudomany2/diagram/m_5026_56Si7.pdf Federbandstahl 55Si7] gerollt, wahlweise mit geradem, pfeilförmigem und schrägem Schlitz ausgeführt und als Einspannbuchsen für Bohrungen bzw. als Aufspannbuchsen für Zapfen verwendet.Sie können bei großen Lagerdrücken mit geringen Schwingbewegungen und bei nicht ausreichender Schmierung als Lager geeignet sein. Als leicht auswechselbare Verschleißteile erhöhen sie die Lebensdauer von Bauteilen, wie z.B. Bremsgestängen von Schienenfahrzeuge und Gelenken von Baumaschinen.Die aufnehmenden Bohrungen bzw. Zapfen werden in den Toleranzklassen H8 bzw. h8 ausgeführt.

[[Bild:Spannbuchsen.jpg|600px]]
Quelle RM Kapitel 9

'''a) Einspannbuchse ohne Aussenkung (Form E) und mit pfeilförmigem schlitz (Form P) für Lagerungen mit Umlaufbewegungen,
'''b)Aufpspannbuchse mit geradem Schlitz (Form G) für Lagerungen mit Schwenkbewegungen'''

=== '''Anwendungs Beispiele für Stifte''' ===

----

[[Bild:Ke2-04112005 00960657.png]]
Quelle video.tu-clausthal.de

{{Sprungmarke Allgemeines}}

== '''Wiederholungsfragen''' ==

1-) Wie lassen sich Bauteile mit Bolzen und Stiften verbinden?

2-) Warum werden Bolzen bei losen Verbindungen gegen Verschieben oder Verdrehen gesichert?

3-) Aus welchen Werkstoff werden Bolzen hergestellt und warum wählt man einen härteren Werkstoff als für die Bauteile?

4-) Wie werden Stiftverbindungen hergestellt?

5-) Was ist bestimmend für den Einsatz der verschiedenen Stiftformen?

6-) Warum ist die Anwendung von Kegelstiften kostspielig?

7-) Wo kommen den Typ A und Typ B Zylinderstifte zum Einsatz?

8-) Was haben Kerbstifte Gegensatz zu den glatten Kegel und Zylinderstiften am Umfang?

9-) Wo werden Kerbnägel Eingesetzt?

10-) Wodurch unterscheiden sich die Leichte Ausführung und die schwere Ausführung von Spannstiften?

11-) Wo werden Spannbuchsen als leicht auswechselbare Verschleißteile eingesetzt?

[[Bolzen- und Stiftverbindungen: Lösungen#Lösungen|Hier geht's zur Lösung!]]

== '''Berechnungsgrundlagen für Bolzenverbindungen''' ==

[[Bild:Neues_Bild_(1).JPG|thumb|right|300px|Quelle RM Kapitel 9
]]

'''Die Bolzenverbindungen werden in Prinzip wie im Bild dargestellt, gestaltet. Die Bolzen werden dabei auf Biegung, Schub und Flächenpressung beansprucht.'''

'''Die Fügebedingungen des Bolzens in der Gabel und in der Stange haben einen erheblichen Einfluss auf die Größe der im Bolzen auftretenden Biegemomente.'''

----

=== Einbaufälle und Biegemomente von Bolzen (Einbaufall 1) ===

'''Einbaufall 1'''

Der Bolzen sitzt in der Gabel und in der Stange mit einer Spielpassung.

[[Bild:Einbaufall 1.png|thumb|right|300px|Quelle RM Kapitel 9
]]

1-) Bolzen als frei aufliegender Träger

2-) Querkraftfläche

3-) Momentenfläche

[[Bild:Mbmax.png]]

Mbmax = maximales Biegemoment

F = Nenn-Betriebskraft

''ts'' = Dicke des Stangen

tG = Dicke des Gabelauges

----

=== '''Einbaufall 2''' ===

Der Bolzen sitzt in der Gabel mit einer Übermaßpassung und in der Stange mit einer Spielpassung.

[[Bild:Einbaufall2.png|thumb|right|300px|Quelle RM Kapitel 9
]]

4-) Bolzen als beidseitig eingespannter Träger

5-) Querkraftfläche im Bereich der Stange

6-) Momentenfläche im Bereich der Stange

[[Bild:Mbmax2.png]]

Mbmax = maximales Biegemoment

F = Nenn-Betriebskraft

''ts'' = Dicke des Stangen

Gleichgroßes Biegemoment in den Bolzenquerschnitten A-B und C-D.

----

=== '''Einbaufall 3''' ===

Der Bolzen sitzt in der Stange mit einer Übermaßpassung und in der Gabel mit einer Spielpassung.

[[Bild:Einbaufall 3.png|right|thumb|300px|Quelle RM Kapitel 9
]]

7-) Bolzen als mittig eingespannter Träger

8-) Querkraftfläche im bereih der Gabel

9-) Momentenfläche im Bereich der Gabel

[[Bild:Mbmax3.png]]

Mbmax = maximales Biegemoment

F = Nenn-Betriebskraft

tG = Dicke des Gabelauges

Größtes Biegemoment in den Einspannquerschnitten A-B .

----

=== Festlegen der Bauteilabmessungen ===
[[Bild:Bolzen Durchmesser.png|thumb|right|400px|Quelle RM-FS Kapitel 9
]]

'''Bolzendurchmesser (Entwurfsberechnung)'''

[[Bild:D.png|150px]]

'''Für Augen und Naben Durchmesser:'''

'''D = (2,5…3) * d (für Stahl und GS)'''

'''D = (3…3,5) * d (für GJL und GG)'''

''d'' = Bolzendurchmesser

''KA'' = Anwendungsfaktor zur Berücksichtigung stoßartiger Belastung [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 3-5c)#Bolzengelenk|(TB 3-5c)]]

''k'' = Einspannfaktor,abhängig vom Einbaufall (siehe Bild rechts)

''Rm'' = Mindestzugfestigkeit des Bauteilwerkstoffes [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 1-1)#Bolzengelenk|(TB 1-1)]]

Fnenn = Nenn-Betriebskraft

'''σ'''bzul = zulässige Biegespannung (Belastung abhängig siehe Bild rechts)

''ts'' = Dicke des Stangen (Formel siehe Bild rechts)

tG = Dicke des Gabelauges (Formel siehe Bild rechts)

Für nicht gehärtete Normbolzen und Normstifte (Härte 125 bis 245 HV) kann mit dem Richtwert ''Rm'' = 400 N/mm2 gerechnet werden.
----

=== '''Biegespannung (Vollbolzen)''' ===

[[Bild:Belastung.png|thumb|right|400px|Quelle RM-FS Kapitel 9
]]

'''σ'''b = Biegespannung

''KA'' = Anwendunsfaktor zur Berücksichtigung stoßartiger Belastung [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 3-5c)#Bolzengelenk|(TB 3-5c)]]

''M'' bnenn = Nenn-Biegemoment (Einbaufall beachten und ''M'' bmax Formel entsprechend auswählen)

''W'' = Wiederstandsmoment

'''σ'''bzul = zulässige Biegespannung (Belastungsfall beachten)

''Rm'' = Mindestzugfestigkeit des Bauteilwerkstoffes [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 1-1)#Bolzengelenk|(TB 1-1)]]

[[Bild:Biegespannung.png]]

Für nicht gehärtete Normbolzen und Normstifte (Härte 125 bis 245 HV) kann mit dem Richtwert ''Rm'' = 400 N/mm2 gerechnet werden.

----

=== '''Schubspannung in der Nulllinie (Vollbolzen)''' ===
[[Bild:Tazul.png|thumb|right|300px|Quelle RM-FS Kapitel 9
]]

'''τ'''max = Schubspannung

''F''nenn = Stangenkraft

''K''A = Anwendungsfaktor zur Berücksichtigung stoßartiger Belastung nach [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 3-5c)#Bolzengelenk|(TB 3-5c)]]

''A''S = Querschnittsfläche des Bolzens

'''τ'''azul = zulässige Scherspannung (Belastungsfall beachten)

''Rm'' = Mindestzugfestigkeit des Bauteilwerkstoffes [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 1-1)#Bolzengelenk|(TB 1-1)]]

[[Bild:Tmax.png]]

Für nicht gehärtete Normbolzen und Normstifte (Härte 125 bis 245 HV) kann mit dem Richtwert ''Rm'' = 400 N/mm2 gerechnet werden.

----

=== '''Mittlere Flähenpressung''' ===

[[Bild:Pzul.png|thumb|right|300px|Quelle RM-FS Kapitel 9
]]

[[Bild:Flächenpressung.png]]

''p'' = mittlere Flähenpressung

''p''zul = zulässige mittlere Flähenpressung (Belastungsfall beachten)
[[Bolzen- und Stiftverbindungen: TB 9-1|(TB 9-1]] für gleitende Belastung)

''F''nenn = Stangenkraft

''K''A = Anwendungsfaktor zur Berücksichtigung stoßartiger Belastung nach [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 3-5c)#Bolzengelenk|(TB 3-5c)]]

''A''proj = Projektionsfläche zur Berechnung der mittleren Flächenpressung

''Rm'' = Mindestzugfestigkeit des Bauteilwerkstoffes [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 1-1)#Bolzengelenk|(TB 1-1)]]

Für nicht gehärtete Normbolzen und Normstifte (Härte 125 bis 245 HV) kann mit dem Richtwert ''Rm'' = 400 N/mm2 gerechnet werden.

{{Sprungmarke Allgemeines}}

== '''Berechnungsaufgabe für eine Bolzenverbindung''' ==

Nach: Rololff/Matek

Vgl.: Beispiel 9.1 (Seite: 293 RM)

[[Bild:Neues_Bild_(1).JPG|300px]]

Ein Bolzengelenk soll durch eine sehr stark stoßhaft auftretende Kraft F=14,5kN schwellend belastet werden.
Für Stangen- und Gabelkopf ist der Werkstoff S275JR vorgesehen. Als Bolzen soll ein ungehärteter Zylinderstift nach '''[[DIN]]''' EN ISO 2338,Toleranzfeld h8 verwendet werden, der in der Bohrung des Stangenkopfes mit einer Spielpassung und in der Bohrung der Gabel mit einer Übermaßpassung sitzt.Im Betrieb führt der Bolzen keine Gleitbewegung in dem Stangenkopf aus.

'''Gesucht''':

a-) Die Hauptabmessungen des Gelenkes (''d'', ''ts'', tG , ''D'' und ''l'' ) sind zu ermitteln. ( ''l''= Stiftlänge) Für den Bolzen ist die
Normbezeichnung anzugeben. [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 9-3)#Bolzengelenk|(TB 9-3)]]

b-) Das Gelenk ist auf Abscheren und auf Flächenpressung in der Gabelbohrung und in der Stangenbohrung zu prüfen.

c-) Der Bolzen ist auf Biegespannung zu prüfen.

[[Media:Bolzen_Aufgabe.pdf‎|Aufgabe als pdf Datei]]

[[Bolzen- und Stiftverbindungen: Lösung#Bolzengelenk|Hier geht's zur Lösung!]]

== '''Berechnungsgrundlagen für Stiftverbindungen''' ==

=== Querstiftverbindung ===
[[Bild:Querstiftverbindungen.png|thumb|right|700px|Quelle RM-FS Kapitel 9
]]

'''Querstiftverbindungen, die ein Drehmoment zu übertragen haben, wie z.B. Hebelnaben, werden bei größeren Kräften auf Flächenpressung und auf Abscheren nachgeprüft.'''

'''mittlere Flächenpressung (Nabe)'''

[[Bild:Pzulässig.png|thumb|right|300px|Quelle RM-FS Kapitel 9
]]
[[Bild:Tazulässig.png|thumb|right|300px|Quelle RM-FS Kapitel 9
]]
[[Bild:PN(Nabe).png]]

'''maximale mittlere Flächenpressung (Welle)'''

[[Bild:Pw.png]]

'''Scherspannung im Stift'''

[[Bild:Scherspannung.png]]

''K''A = Anwendungsfaktor zur Berücksichtigung stoßartiger Belastung nach [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 3-5c)#Bolzengelenk|(TB 3-5c)]]

''T''nenn = von der Verbindung zu übertragendes Nenndrehmoment

''d'' = Stiftdurchmesser
[Erfahrungsgemäß wird für den Entwurf gewählt: ''d'' = (0,2...0,3) * dw]

dw = Wellendurchmesser

''D'' = 2 * ''s'' + dw

''s'' = Dicke der Nabenwand
[Erfahrungsgemäß wird für den entwurfgewählt: ''s'' = (0,25...0,5) * dw für St- und GS-Naben, ''s'' = 0,75 * dw für GJL-(GG-)Naben]

'''τ'''azul = zulässige Scherspannung (Belastungsfall beachten) für Kerbstifte gelten 0,8 fache Werte

''p''zul = zulässige mittlere Flähenpressung, (Belastungsfall beachten) für Kerbstifte gelten 0,7 fache Werte [[Bolzen- und Stiftverbindungen: TB 9-1|(TB 9-1]] für gleitende Belastung)

''Rm'' = Mindestzugfestigkeit des Bauteilwerkstoffes [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 1-1)#Bolzengelenk|(TB 1-1)]]

----

=== Steckstiftverbindungen ===
[[Bild:Steckstift-Verbindungen.png|thumb|400px|right|Quelle RM-FS Kapitel 9
]]

'''Bei Steckstiftverbindungen entprechend Bild wird der Stift durch das Moment ''M'' = ''F'' * ''l'' auf Biegung und durch ''F'' als Querkraft auf Schub, der jedoch vernahlässigt werden kann, sowie auf Flächenpressung beansprucht.'''

'''Biegespannung'''

[[Bild:Biegespannung Qb.png]]

'''σ'''b = Biegespannung
[[Bild:Belastung.png|thumb|right|400px|Quelle RM-FS Kapitel 9
]]
'''σ'''bzul = zulässige Biegespannung (Belastungsfall beachten), für Kerbstifte gelten 0,8 fache Werte

''M'' bnenn = Nenn-Biegemoment

''K''A = Anwendungsfaktor zur Berücksichtigung stoßartiger Belastung nach [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 3-5c)#Bolzengelenk|(TB 3-5c)]]

''d'' = Stiftdurchmesser

''Rm'' = Mindestzugfestigkeit des Bauteilwerkstoffes [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 1-1)#Bolzengelenk|(TB 1-1)]]

'''Maximale mittlere Flächenpressung'''

[[Bild:Pmax Steckstift.png]]
[[Bild:Pzulässig.png|thumb|right|300px|Quelle RM-FS Kapitel 9
]]

''K''A = Anwendungsfaktor zur Berücksichtigung stoßartiger Belastung nach [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 3-5c)#Bolzengelenk|(TB 3-5c)]]

''F''nenn = senkrecht zur Stiftachse wirkende Nennbiegekraft

''l'' = Hebelarm der Biegekraft

''s'' = Einstecktiefe des Stiftes

''d'' = Stiftdurchmesser

''p''zul = zulässige mittlere Flähenpressung, (Belastungsfall beachten) für Kerbstifte gelten 0,7 fache Werte [[Bolzen- und Stiftverbindungen: TB 9-1|(TB 9-1]] für gleitende Belastung)

''Rm'' = Mindestzugfestigkeit des Bauteilwerkstoffes [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 1-1)#Bolzengelenk|(TB 1-1)]]

----

=== '''Längsstiftverbindungen''' ===
[[Bild:Längsstiftverbindung.png|thumb|right|400px|Quelle RM-FS Kapitel 9
]]

'''Längsstiftverbindungen, die entsprechend Bild ein Drehmoment zu übertragen haben, werden auf Flächenpressung und Abscheren des Stiftes beansprucht. Da rechnerisch die mittlere Flächenpressung doppelt so groß wie die Abscherspannung ist, kann die Scherbeanspruchung in Vollstiften vernachlässigt werden, solange 2 * '''τ'''azul > ''p''zul ist, was für alle üdlichen Werkstoffpaarungen zutrifft.'''

'''mittlere Flächenpressung'''

[[Bild:Mittlere Flächenpressung.png]]

''p'' = mittlere Flähenpressung
[[Bild:Pzulässig.png|thumb|right|300px|Quelle RM-FS Kapitel 9
]]

''K''A = Anwendungsfaktor zur Berücksichtigung stoßartiger Belastung nach [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 3-5c)#Bolzengelenk|(TB 3-5c)]]

''T''nenn = von der Verbindung zu übertragendes Nenndrehmoment

''d'' = Stiftdurchmesser

[Erfahrungsgemäß wird für den Entwurf gewählt: ''d'' = (0,15...0,2) * dw]

dw = Wellendurchmesser

''l'' = tragende Stiftlänge, abhängig von der Nabenbreite, üblich ''l'' = (1...1,5) * dw

''p''zul = zulässige mittlere Flähenpressung, (Belastungsfall beachten) für Kerbstifte gelten 0,7 fache Werte [[Bolzen- und Stiftverbindungen: TB 9-1|(TB 9-1]] für gleitende Belastung)

''Rm'' = Mindestzugfestigkeit des Bauteilwerkstoffes [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 1-1)#Bolzengelenk|(TB 1-1)]]

== '''Berechnungsaufgabe für eine Stiftverbindung''' ==

Nach: Rololff/Matek

Vgl.: Beispiel 9.3 (Seite: 295 RM)

[[Bild:Schalthebel.jpg|400px]]

Die Nabe eines Schalthebels aus EN-GJL-200 soll mit einer Welle aus E295 mit dw=32mm Durchmesser durch einen Kegelkerbstift nach DIN EN ISO 8744 als Querstift verbunden werden. Am Ende des Hebels mit Länge ''l''1= 80mm ist zur Befestigung der Rückstellfeder ein Passkerbstift DIN 1469-C8x25-St (Kerbstift mit Hals und gerundeter Nut am Ende) eingesetzt, so dass bei s= 12mm, die freie Stiftlänge ''l''2= 15mm beträgt. Die größte Federkraft F=400 N greift schwellend an. Stöße treten nicht auf.

'''Gesucht''':

a-) Der zum Wellendurchmesser dw passende (mittlere) Durchmesser ( d ) des Querstiftes und dessen Länge '''''l''''' sind festzulegen,

wenn der Nabendurchmesser D= 2 * dw ausgeführt wird. Die Normbezeichnung des Kegelkerbstiftes ist anzugeben.

b-) Die Querstiftverbindung ist nach Flächenpressung (Nabe, Welle) und Abscheren zu prüfen.

c-) Der Passkerbstift ist zu prüfen ( auf Biegung ), für den zunächst ein Durchmesser d1= 8mm vorgesehen wird, der ggf. zu ändern ist.

d-) Die Flächenpressung für den Passkerbstift ist zu prüfen.

[[Media:Aufgabe_Stifte.pdf‎|Aufgabe als pdf Datei]]

[[Bolzen- und Stiftverbindungen: Lösung#Schalthebel|Hier geht's zur Lösung!]]

== Formelzeichen mit Einheiten ==
[[Bolzen- und Stiftverbindungen: Lösung#Formelzeichen|Hier geht's zur Formelzeichen!]]

=='''Powerpoint'''==

[[Media:Bolzen_und_Stifte.ppt|Bolzen-,Stiftverbindungen]] 
[[Media:Bolzen-_und_Stiftverbindungen.ppt|Bolzen-,Stiftverbindungen (2010)]]

==Quellenangabe==

*Roloff/Matek: Maschinenelemente, Lehrbuch und Tabellenbuch,[http://www.vieweg.de/index.php?sid=672ba60c106180921631e0aeb1dc7fcc Vieweg Verlag], 18. Aufl. 2007, ISBN 3-834-80262-X , € 36,90.

*Roloff/Matek Maschinenelemente Formelsammlung,[http://www.vieweg.de/index.php?sid=672ba60c106180921631e0aeb1dc7fcc Vieweg Verlag], 8. Aufl. 2006. ISBN 3-834-80119-4, € 20,90.

*Tabellenbuch Metall, 43. Auflage. [http://www.europa-lehrmittel.de/4dcgi/page?responsePage=/html/index2.html&0.9606717324196992 Europa Verlag ], ISBN 3-8085-1673-9, € 21,50

*[http://video.tu-clausthal.de/vorlesungen/imw/ke2-ws0506/04112005/ke2-04112005.html video.tu-clausthal.de]

== Links ==

[http://www.gremako.de Gregory & Maackens GmbH & Co. KG]

[http://video.tu-clausthal.de/vorlesungen/imw/ke2-ws0506/04112005/ke2-04112005.html video.tu-clausthal.de] '''Hier findest du eine Vorlesung zum Thema Bolzen und Stiftverbindungen.'''

[http://www.fh-merseburg.de/~awageman/Bolzen_und_Stiftverbindungen.pdf Bolzen und Stiftverbindungen.pdf]

[http://www.roloff-matek.de/fragen/fragen09.pdf www.roloff-matek.de/fragen/fragen09.pdf]

[http://www.roloff-matek.de/fragen/antworten09.pdf www.roloff-matek.de/fragen/antworten09]

[http://www.industrie-meister.de/Referat%20%C3%BCber%20F%C3%BCgeverbindungen.PDF www.industrie-meister.de]

[[Kategorie:Entwicklung und Konstruktion]]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

{{Sprungmarke Allgemeines}}
--[[Benutzer:Bülent|Bülent]] 23:54, 11. Okt. 2008 (CEST)
4782--[[Benutzer:Bülent|Bülent]] 19:32, 4. Apr. 2009 (CEST)

Bolzen- und Stiftverbindungen

2010-08-23T14:08:48Z

Nummer11: /* '''Powerpoint''' */

'''Hallo {{Currentuser}}, ich wünsche Dir viel Spaß beim Lesen dieser Seite...'''

==''' Allgemeines''' ==
<table width="100%" border="0">
<tr>
<td><div align="center"><[[Bild:Pins-1-.gif|300px]]
</div></td>
<td><div align="center">__TOC__</div></td>
</tr>
</table>
 
 

Bauteile lassen sich einfach und kostengünstig mit Bolzen, Stiften oder ähnlichen Formteilen verbinden. Diese Verbindungselemente werden sowohl für lose als auch für feste Verbindungen, für Lagerungen, für Führungen, Zentrierungen, Halterungen und zum Sichern der Bauteile gegen Überlastung (z.B. Brechbolzen und [[Bolzen- und Stiftverbindungen: Sicherheits- kupplungen#Bolzengelenk|Sicherheits- kupplungen]]
Sicherheits- kupplungen) verwendet.
Bei losen Verbindungen und auch zur Aufnahme von [http://de.wikipedia.org/wiki/Axialkraft Axialkräften] müssen die Bolzen bzw. die gelagerten oder verbundenen Teile häufig durch '''[[Sicherungselemente]]''', wie Splinte, Sicherungs -ringe oder Querstifte, gegen Verschieben oder Verdrehen gesichert werden.

== '''Bolzen''' ==

Bolzen werden häufig angewendet als Gelenkverbindung. Für die Bolzendurchmesser empfehlen die '''[[Normen]]''' die [http://www.maschinenbau.tu-ilmenau.de/mb/wwwkt/imk_lehrmaterialien/home/downld_ma/passungssynthese/passungssynthese_030102/html/glossar.html Toleranzklasse] [http://www.nto-online.de/Neuigkeiten/body_neuigkeiten.html h11].
Für die Bolzen wählt man meist einen härteren '''[[Werkstoff]]''' als für die Bauteile, um Fressgefahr und übermäßigen Verschleiß zu vermeiden. Normbolzen werden aus Automatenstahl hergestellt.Bolzenverbindungen mit Schwenk- bzw. langsamen Umlaufbewegungen arbeiten meist im Bereich der Festkörper-bzw. Mischreibung und sind deshalb durch Fressen bzw. übermäßigen Verschleiß (Ausschlagen) gefährdet. Betriebssichere Lösungen lassen sich durch die Wahl geeigneter Gleitpartner nach [[Bolzen- und Stiftverbindungen: TB 9-1|TB 9-1]] finden.
Weiche Bolzen können mit Spannbuchsen eingebaut werden. Bei höheren Anforderungen (extreme Temperaturen, höchste Lagerbelastungen, Korrosion u.a) ermöglicht eine dünne Gleitbeschichtung aus [http://de.wikipedia.org/wiki/Festschmierstoff Festschmierstoffe] oft eine wartungsfreie Lebensdauer -schmierung. Soll eine Schmierung der Lauffläche mittels [http://de.wikipedia.org/wiki/Schmiernippel Schmiernippel] durch den Bolzen hindurch erfolgen, dann sind Schmierlöcher nach DIN 1442 vorzusehen.

[[Bild:Bolzenformen.jpg|500px]]
Quelle RM Kapitel 9

'''a) Bolzen ohne Kopf, b) Bolzen ohne Kopf und mit Splintlöchern, c) Bolzen mit Kopf und mit Splintloch (Form A ohne Splintloch), d) Bolzen mit Kopf und mit Gewindezapfen'''

----

=== '''Einsatz :''' ===

* Sehr einfache und kostengünstige Verbindung

* Sowohl für lose als auch feste Verbindungen

* Verdrehsicherung Nabe/Welle

* Halterung für Feder

* Lagegenaue Fixierung von Bauteilen

----

=== Anwendungsbeispiele für Bolzenverbindungen ===
<gallery>
Bild:Bolzen in Kranbau.png
Bild:Kranbau.jpg
Bild:Kranbau1.png
Bild:Maschinenteile.png
Bild:Kolbenbolzen.png
Bild:Bolzen mit Sicherung.png
Bild:Gelenkverbindung.jpg
Bild:Gelenkverbindung2.jpg
</gallery>

Quelle RM und video.tu-clausthal.de
----

== '''Stifte''' ==
Stiftverbindungen werden hergestellt, in dem in eine durch alle zu verbindenden Teile gehende Aufnahmebohrung ein Stift mit [http://de.wikipedia.org/wiki/Passung Übermaß] eingedrückt wird. Die entstehende Verbindung ist form- und kraftschlüssig. Stifte dienen zur Sicherung der Lage (Fixierung,Zentrierung) von Bauteilen ,zur scherfesten Verbindung von Maschinenteilen, zur Halterung von Federn oder "fliegenden" Lagerung von Maschinenteilen, zur Sicherung von Bolzen und Muttern und zur Wegbegrenzung von Maschinenteilen (Anschlagstifte). Bestimmend für den Einsatz der verschiedenen Stiftformen sind die verlangte Fixiergenauigkeit, Herstellkosten für die Aufnahmebohrung (Passarbeit), die Sitzfestigkeit, die Lösbarkeit und die verlangte [http://www.chemgapedia.de/vsengine/popup/vsc/de/glossar/s/sc/scherkraft.glos.html Scherkraft]. Stifte sollen aus einem härteren Werkstoff als die zu verbindenden Bauteile sein.

=== '''Einsatz:''' ===

* Sicherung der Lage (Fixierung, Zentrierung)

* Sicherung gegen Verdrehen - scherfeste Verbindung von Maschinenteilen

* Halterung von Federn

* „Fliegende“ Lagerungen

* Sicherung von Bolzen und Muttern

* Wegbegrenzung von Maschinenteilen (Anschlagstifte)

'''Nach der Form wird grundsätzlich unterschieden zwischen''':

* '''Kegelstift'''

* '''Zylinderstift'''

* '''Kerbstifte und Kerbnägel'''

* '''Spannstift (Spannhülsen)'''

* '''Spannbuchsen'''

'''Alle Stiftarten gibt es in verschiedenen Ausführungen.'''

{{Sprungmarke Allgemeines}}

=== Kegelstifte ===

----

Kegelstifte können die bei häufigem Ausbau auftretende Abnutzung bzw. Lochaufweitung ausgleichen und stellen deshalb immer wieder die genaue Lage der Teile zueinander her. Sie werden überwiegend als Passstifte, aber auch als Verbindungsstifte z.B. als Querstifte bei [http://www.maedler.de/de/Catalog/P/1643/1625/862.aspx Stellringen] und Wellengelenken, verwendet. Da die Aufnahmebohrung kegelig aufgerieben und der Stift eingepasst werden muss, ist ihre Anwendung kostspielig. Kegelstifte lassen sich leicht lösen, sind aber nicht rüttelfest. Kann der Kegelstift nicht herausgeschlagen werden wie z.B. bei Grundlöchern, so sind Kegelstifte mit Gewindezapfen nach '''[[DIN]]''' EN 28737 bzw. mit Innengewinde '''[[DIN]]''' EN 28736 zu verwenden, die mittels einer Mutter bzw. [[Schraubenverbindungen|Schraube]] gelöst werden können.

[[Bild:Kegelstifte, ungehärtet.jpg|400px]]
Quelle RM Kapitel 9

'''a) für durchgehende Löcher, b) mit Gewindezapfen (für Grundlöcher), c) mit Innengewinde (für Grundlöcher)'''

=== Zylinderstifte ===

----

Zylinderstifte aus ungehärtetem Stahl und austenitischem Stahl nach '''[[DIN]]''' EN [[ISO]] 2338 werden in den [http://www.nto-online.de/Neuigkeiten/body_neuigkeiten.html Toleranzklassen] m6 und h8 gefertigt. Ihre anwendung entspricht den Kegelstiften. Das erforderliche Aufreiben der Bohrung macht ihre Anwendung kostspielig. Sie sind schwerer lösbar als Kegelstifte und auch nicht rüttelfest. Zum Verbinden und Fixieren von hochbeanspruchten und gehärteten Teilen an Vorrichtungen und Werkzeugen kommen durchgehärtete (Typ A) bzw. einsatzgehärtete
(Typ B) Zylinderstifte nach '''[[DIN]]''' EN [[ISO]] 8734 mit der Toleranzklasse m6 in Frage. Kann der Zylinderstift nicht herausgeschlagen werden, wie z.B. bei Grundlöchern, so sind Zylinderstifte mit Innengewinde nach '''[[DIN]]''' EN [[ISO]] 8733 und nach '''[[DIN]]''' EN [[ISO]] 8735 ausgeführt. Durch eine leichte Abflachung oder Längsrille am Stiftmantel kann beim Eindrücken des Stiftes verdrängte Luft (Öl)
entweichen. Die Stifte können unter Zuhilfenahme von Abziehschrauben "gezogen" werden.

[[Bild:Zylinderstifte.jpg|800px]]
Quelle RM Kapitel 9

'''a) für durchgehende Löcher, b) bis d) mit Innengewinde und Abflachung oder Längsrille zur Druckentlastung (für Grundlöcher)
'''e) Lösen eines Stiftes mit Hilfe einer Abziehschschraube, f) Lösen eines Stiftes mit Hilfe eines von Hand geführten Schlaggewichtes'''

=== '''Kerbstifte und Kerbnägel''' ===

----

Im Gegensatz zu den glatten Kegel- und Zylinderstiften sind Kerbstifte und Kerbnägel am Umfang mit 3 Kerbwulstpaaren versehen, die beim Einschlagen in das nur mit dem [[Anschleifen von Spiralbohrern|Spiralbohrer]] hergestelte Loch elastisch in die Kerbfurchen zurückgedrängt werden.Die dadurch gegenüber der unbeschädigt bleibenden Bohrlochwandung entstehende radiale Verspannung hält den Kerbstift (Kerbnagel) rüttelfest.Er kann mehrfach wiederverwendet werden.Die Herstellung solcher Verbindungen ist aufgrund der einfachen Arbeitsweise sehr wirtschaftlich.Kerbstifte nach '''[[DIN]]''' EN ISO 8739 bis 8745 werden sowohl als Befestigungs- und Sicherungsstifte an Stelle von Kegel- und Zylinderstiften sowie auch als Lager- und Gelenkbolzen vielseitig verwendet.Mit Kerbnägeln nach '''[[DIN]]''' EN ISO 8746 und 8747 können gering beanspruchte Teile, wie Rohrschellen und Schilder, einfach und schnell befestigt werden.Um ein ein Fressen der Stifte zu verhindern, muss ihre [[Festigkeit]] größer als die der Bauteile sein.

[[Bild:Kerbwulst.jpg|800px]]
Quelle RM Kapitel 9

'''a) Kerbprinzip, b) Passkerbstift mit Halös nach DIN 1469, c) Zylinderkerbstift mit Einführ-Ende, d) Kegelkerbstift,
'''e) Passkerbstift, f) Zylinderkerbstift mit Fase, g) Steckkerbstift, h) Knebelkerbstift, i) Halbrundkerbnagel, k)''' '''Senkkerbnagel'''

=== Spannstifte (Spannhülsen) ===

----

Spannstifte werden aus gewalztem Federbandstahl gerollt. Die leichte Ausführung nach DIN EN ISO 13337 unterscheidet sich von der schweren Ausführung nach DIN EN ISO 8752 nur durch die Wanndicke (0,1 * d bzw. 0,2 * d). Die in Längsrichtung geschlitzten Hülsen haben gegenüber dem Lochdurchmesser je nach Größe ein Übermaß von 0,2 bis 0,5mm, so dass sich nach dem Eintreiben ein rüttelfester Sitz ergibt. Die Stifte lassen sich leicht austreiben und können mehrfach wieder verwendet werden. Kegelige Stiftenden erleichtern das Einführen in die Aufnahmebohrung. Spannstifte sind zur Aufnahme von Stoß- und
Schlagarbeit geeignet. Sie werden ähnlich wie Kerbstifte als Pass-, Befestigungs- und Sicherungsstifte wervendet. Als Schrauben- und Bolzenhülsen werden sie dort eingesetzt, wo Scherkräfte zu übertragen sind und die Schrauben und Bolzen entlastet und klein gehalten werden sollen. Beim Einbau der Stifte ist die Lage des Schlitzes zur Kraftrichtung zu beachten.
Für große Scherkräfte können aus zwei ineinandergeschobenen Stiften Verbundspannstifte gebildet werden. Beim Connex-Spannstift bewirken die versetzt angeordneten Zähne des Schlitzes eine zusätzliche Axialspannung. Spiral-Spannstifte und Connex-Spannstift weisen gegenüber Spannstiften mit offenem Schlitz folgende Vorteile auf:Erhöhte Sitzfestigkeit, gleichhoher Scherfestigkeit in jeder radialen Richtung. Sie sind unempfindlich gegen Stoß- und Schlagbeanspruchung und werden als Pass-, Verbindungs- und Gelenkstifte eingesetzt. Die Aufnahmebohrungen für alle Spannstifte können einfach mit Spiralbohrern hergestellt werden.

[[Bild:Spannstifte.jpg|700px]]
Quelle RM Kapitel 9

'''a) Spannstift, b) weiche Federung (vermeiden), c) harte Federung, d) Verbundspannstift, e) Spiral-Spannstift,
'''f) Connex-Spannstift'''

=== Spannbuchsen ===

----

Spannbuchsen werden aus vergütetem [http://www.banki.hu/~aat/oktatas/gepesz/anyagtudomany2/diagram/m_5026_56Si7.pdf Federbandstahl 55Si7] gerollt, wahlweise mit geradem, pfeilförmigem und schrägem Schlitz ausgeführt und als Einspannbuchsen für Bohrungen bzw. als Aufspannbuchsen für Zapfen verwendet.Sie können bei großen Lagerdrücken mit geringen Schwingbewegungen und bei nicht ausreichender Schmierung als Lager geeignet sein. Als leicht auswechselbare Verschleißteile erhöhen sie die Lebensdauer von Bauteilen, wie z.B. Bremsgestängen von Schienenfahrzeuge und Gelenken von Baumaschinen.Die aufnehmenden Bohrungen bzw. Zapfen werden in den Toleranzklassen H8 bzw. h8 ausgeführt.

[[Bild:Spannbuchsen.jpg|600px]]
Quelle RM Kapitel 9

'''a) Einspannbuchse ohne Aussenkung (Form E) und mit pfeilförmigem schlitz (Form P) für Lagerungen mit Umlaufbewegungen,
'''b)Aufpspannbuchse mit geradem Schlitz (Form G) für Lagerungen mit Schwenkbewegungen'''

=== '''Anwendungs Beispiele für Stifte''' ===

----

[[Bild:Ke2-04112005 00960657.png]]
Quelle video.tu-clausthal.de

{{Sprungmarke Allgemeines}}

== '''Wiederholungsfragen''' ==

1-) Wie lassen sich Bauteile mit Bolzen und Stiften verbinden?

2-) Warum werden Bolzen bei losen Verbindungen gegen Verschieben oder Verdrehen gesichert?

3-) Aus welchen Werkstoff werden Bolzen hergestellt und warum wählt man einen härteren Werkstoff als für die Bauteile?

4-) Wie werden Stiftverbindungen hergestellt?

5-) Was ist bestimmend für den Einsatz der verschiedenen Stiftformen?

6-) Warum ist die Anwendung von Kegelstiften kostspielig?

7-) Wo kommen den Typ A und Typ B Zylinderstifte zum Einsatz?

8-) Was haben Kerbstifte Gegensatz zu den glatten Kegel und Zylinderstiften am Umfang?

9-) Wo werden Kerbnägel Eingesetzt?

10-) Wodurch unterscheiden sich die Leichte Ausführung und die schwere Ausführung von Spannstiften?

11-) Wo werden Spannbuchsen als leicht auswechselbare Verschleißteile eingesetzt?

[[Bolzen- und Stiftverbindungen: Lösungen#Lösungen|Hier geht's zur Lösung!]]

== '''Berechnungsgrundlagen für Bolzenverbindungen''' ==

[[Bild:Neues_Bild_(1).JPG|thumb|right|300px|Quelle RM Kapitel 9
]]

'''Die Bolzenverbindungen werden in Prinzip wie im Bild dargestellt, gestaltet. Die Bolzen werden dabei auf Biegung, Schub und Flächenpressung beansprucht.'''

'''Die Fügebedingungen des Bolzens in der Gabel und in der Stange haben einen erheblichen Einfluss auf die Größe der im Bolzen auftretenden Biegemomente.'''

----

=== Einbaufälle und Biegemomente von Bolzen (Einbaufall 1) ===

'''Einbaufall 1'''

Der Bolzen sitzt in der Gabel und in der Stange mit einer Spielpassung.

[[Bild:Einbaufall 1.png|thumb|right|300px|Quelle RM Kapitel 9
]]

1-) Bolzen als frei aufliegender Träger

2-) Querkraftfläche

3-) Momentenfläche

[[Bild:Mbmax.png]]

Mbmax = maximales Biegemoment

F = Nenn-Betriebskraft

''ts'' = Dicke des Stangen

tG = Dicke des Gabelauges

----

=== '''Einbaufall 2''' ===

Der Bolzen sitzt in der Gabel mit einer Übermaßpassung und in der Stange mit einer Spielpassung.

[[Bild:Einbaufall2.png|thumb|right|300px|Quelle RM Kapitel 9
]]

4-) Bolzen als beidseitig eingespannter Träger

5-) Querkraftfläche im Bereich der Stange

6-) Momentenfläche im Bereich der Stange

[[Bild:Mbmax2.png]]

Mbmax = maximales Biegemoment

F = Nenn-Betriebskraft

''ts'' = Dicke des Stangen

Gleichgroßes Biegemoment in den Bolzenquerschnitten A-B und C-D.

----

=== '''Einbaufall 3''' ===

Der Bolzen sitzt in der Stange mit einer Übermaßpassung und in der Gabel mit einer Spielpassung.

[[Bild:Einbaufall 3.png|right|thumb|300px|Quelle RM Kapitel 9
]]

7-) Bolzen als mittig eingespannter Träger

8-) Querkraftfläche im bereih der Gabel

9-) Momentenfläche im Bereich der Gabel

[[Bild:Mbmax3.png]]

Mbmax = maximales Biegemoment

F = Nenn-Betriebskraft

tG = Dicke des Gabelauges

Größtes Biegemoment in den Einspannquerschnitten A-B .

----

=== Festlegen der Bauteilabmessungen ===
[[Bild:Bolzen Durchmesser.png|thumb|right|400px|Quelle RM-FS Kapitel 9
]]

'''Bolzendurchmesser (Entwurfsberechnung)'''

[[Bild:D.png|150px]]

'''Für Augen und Naben Durchmesser:'''

'''D = (2,5…3) * d (für Stahl und GS)'''

'''D = (3…3,5) * d (für GJL und GG)'''

''d'' = Bolzendurchmesser

''KA'' = Anwendungsfaktor zur Berücksichtigung stoßartiger Belastung [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 3-5c)#Bolzengelenk|(TB 3-5c)]]

''k'' = Einspannfaktor,abhängig vom Einbaufall (siehe Bild rechts)

''Rm'' = Mindestzugfestigkeit des Bauteilwerkstoffes [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 1-1)#Bolzengelenk|(TB 1-1)]]

Fnenn = Nenn-Betriebskraft

'''σ'''bzul = zulässige Biegespannung (Belastung abhängig siehe Bild rechts)

''ts'' = Dicke des Stangen (Formel siehe Bild rechts)

tG = Dicke des Gabelauges (Formel siehe Bild rechts)

Für nicht gehärtete Normbolzen und Normstifte (Härte 125 bis 245 HV) kann mit dem Richtwert ''Rm'' = 400 N/mm2 gerechnet werden.
----

=== '''Biegespannung (Vollbolzen)''' ===

[[Bild:Belastung.png|thumb|right|400px|Quelle RM-FS Kapitel 9
]]

'''σ'''b = Biegespannung

''KA'' = Anwendunsfaktor zur Berücksichtigung stoßartiger Belastung [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 3-5c)#Bolzengelenk|(TB 3-5c)]]

''M'' bnenn = Nenn-Biegemoment (Einbaufall beachten und ''M'' bmax Formel entsprechend auswählen)

''W'' = Wiederstandsmoment

'''σ'''bzul = zulässige Biegespannung (Belastungsfall beachten)

''Rm'' = Mindestzugfestigkeit des Bauteilwerkstoffes [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 1-1)#Bolzengelenk|(TB 1-1)]]

[[Bild:Biegespannung.png]]

Für nicht gehärtete Normbolzen und Normstifte (Härte 125 bis 245 HV) kann mit dem Richtwert ''Rm'' = 400 N/mm2 gerechnet werden.

----

=== '''Schubspannung in der Nulllinie (Vollbolzen)''' ===
[[Bild:Tazul.png|thumb|right|300px|Quelle RM-FS Kapitel 9
]]

'''τ'''max = Schubspannung

''F''nenn = Stangenkraft

''K''A = Anwendungsfaktor zur Berücksichtigung stoßartiger Belastung nach [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 3-5c)#Bolzengelenk|(TB 3-5c)]]

''A''S = Querschnittsfläche des Bolzens

'''τ'''azul = zulässige Scherspannung (Belastungsfall beachten)

''Rm'' = Mindestzugfestigkeit des Bauteilwerkstoffes [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 1-1)#Bolzengelenk|(TB 1-1)]]

[[Bild:Tmax.png]]

Für nicht gehärtete Normbolzen und Normstifte (Härte 125 bis 245 HV) kann mit dem Richtwert ''Rm'' = 400 N/mm2 gerechnet werden.

----

=== '''Mittlere Flähenpressung''' ===

[[Bild:Pzul.png|thumb|right|300px|Quelle RM-FS Kapitel 9
]]

[[Bild:Flächenpressung.png]]

''p'' = mittlere Flähenpressung

''p''zul = zulässige mittlere Flähenpressung (Belastungsfall beachten)
[[Bolzen- und Stiftverbindungen: TB 9-1|(TB 9-1]] für gleitende Belastung)

''F''nenn = Stangenkraft

''K''A = Anwendungsfaktor zur Berücksichtigung stoßartiger Belastung nach [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 3-5c)#Bolzengelenk|(TB 3-5c)]]

''A''proj = Projektionsfläche zur Berechnung der mittleren Flächenpressung

''Rm'' = Mindestzugfestigkeit des Bauteilwerkstoffes [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 1-1)#Bolzengelenk|(TB 1-1)]]

Für nicht gehärtete Normbolzen und Normstifte (Härte 125 bis 245 HV) kann mit dem Richtwert ''Rm'' = 400 N/mm2 gerechnet werden.

{{Sprungmarke Allgemeines}}

== '''Berechnungsaufgabe für eine Bolzenverbindung''' ==

Nach: Rololff/Matek

Vgl.: Beispiel 9.1 (Seite: 293 RM)

[[Bild:Neues_Bild_(1).JPG|300px]]

Ein Bolzengelenk soll durch eine sehr stark stoßhaft auftretende Kraft F=14,5kN schwellend belastet werden.
Für Stangen- und Gabelkopf ist der Werkstoff S275JR vorgesehen. Als Bolzen soll ein ungehärteter Zylinderstift nach '''[[DIN]]''' EN ISO 2338,Toleranzfeld h8 verwendet werden, der in der Bohrung des Stangenkopfes mit einer Spielpassung und in der Bohrung der Gabel mit einer Übermaßpassung sitzt.Im Betrieb führt der Bolzen keine Gleitbewegung in dem Stangenkopf aus.

'''Gesucht''':

a-) Die Hauptabmessungen des Gelenkes (''d'', ''ts'', tG , ''D'' und ''l'' ) sind zu ermitteln. ( ''l''= Stiftlänge) Für den Bolzen ist die
Normbezeichnung anzugeben. [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 9-3)#Bolzengelenk|(TB 9-3)]]

b-) Das Gelenk ist auf Abscheren und auf Flächenpressung in der Gabelbohrung und in der Stangenbohrung zu prüfen.

c-) Der Bolzen ist auf Biegespannung zu prüfen.

[[Media:Bolzen_Aufgabe.pdf‎|Aufgabe als pdf Datei]]

[[Bolzen- und Stiftverbindungen: Lösung#Bolzengelenk|Hier geht's zur Lösung!]]

== '''Berechnungsgrundlagen für Stiftverbindungen''' ==

=== Querstiftverbindung ===
[[Bild:Querstiftverbindungen.png|thumb|right|700px|Quelle RM-FS Kapitel 9
]]

'''Querstiftverbindungen, die ein Drehmoment zu übertragen haben, wie z.B. Hebelnaben, werden bei größeren Kräften auf Flächenpressung und auf Abscheren nachgeprüft.'''

'''mittlere Flächenpressung (Nabe)'''

[[Bild:Pzulässig.png|thumb|right|300px|Quelle RM-FS Kapitel 9
]]
[[Bild:Tazulässig.png|thumb|right|300px|Quelle RM-FS Kapitel 9
]]
[[Bild:PN(Nabe).png]]

'''maximale mittlere Flächenpressung (Welle)'''

[[Bild:Pw.png]]

'''Scherspannung im Stift'''

[[Bild:Scherspannung.png]]

''K''A = Anwendungsfaktor zur Berücksichtigung stoßartiger Belastung nach [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 3-5c)#Bolzengelenk|(TB 3-5c)]]

''T''nenn = von der Verbindung zu übertragendes Nenndrehmoment

''d'' = Stiftdurchmesser
[Erfahrungsgemäß wird für den Entwurf gewählt: ''d'' = (0,2...0,3) * dw]

dw = Wellendurchmesser

''D'' = 2 * ''s'' + dw

''s'' = Dicke der Nabenwand
[Erfahrungsgemäß wird für den entwurfgewählt: ''s'' = (0,25...0,5) * dw für St- und GS-Naben, ''s'' = 0,75 * dw für GJL-(GG-)Naben]

'''τ'''azul = zulässige Scherspannung (Belastungsfall beachten) für Kerbstifte gelten 0,8 fache Werte

''p''zul = zulässige mittlere Flähenpressung, (Belastungsfall beachten) für Kerbstifte gelten 0,7 fache Werte [[Bolzen- und Stiftverbindungen: TB 9-1|(TB 9-1]] für gleitende Belastung)

''Rm'' = Mindestzugfestigkeit des Bauteilwerkstoffes [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 1-1)#Bolzengelenk|(TB 1-1)]]

----

=== Steckstiftverbindungen ===
[[Bild:Steckstift-Verbindungen.png|thumb|400px|right|Quelle RM-FS Kapitel 9
]]

'''Bei Steckstiftverbindungen entprechend Bild wird der Stift durch das Moment ''M'' = ''F'' * ''l'' auf Biegung und durch ''F'' als Querkraft auf Schub, der jedoch vernahlässigt werden kann, sowie auf Flächenpressung beansprucht.'''

'''Biegespannung'''

[[Bild:Biegespannung Qb.png]]

'''σ'''b = Biegespannung
[[Bild:Belastung.png|thumb|right|400px|Quelle RM-FS Kapitel 9
]]
'''σ'''bzul = zulässige Biegespannung (Belastungsfall beachten), für Kerbstifte gelten 0,8 fache Werte

''M'' bnenn = Nenn-Biegemoment

''K''A = Anwendungsfaktor zur Berücksichtigung stoßartiger Belastung nach [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 3-5c)#Bolzengelenk|(TB 3-5c)]]

''d'' = Stiftdurchmesser

''Rm'' = Mindestzugfestigkeit des Bauteilwerkstoffes [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 1-1)#Bolzengelenk|(TB 1-1)]]

'''Maximale mittlere Flächenpressung'''

[[Bild:Pmax Steckstift.png]]
[[Bild:Pzulässig.png|thumb|right|300px|Quelle RM-FS Kapitel 9
]]

''K''A = Anwendungsfaktor zur Berücksichtigung stoßartiger Belastung nach [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 3-5c)#Bolzengelenk|(TB 3-5c)]]

''F''nenn = senkrecht zur Stiftachse wirkende Nennbiegekraft

''l'' = Hebelarm der Biegekraft

''s'' = Einstecktiefe des Stiftes

''d'' = Stiftdurchmesser

''p''zul = zulässige mittlere Flähenpressung, (Belastungsfall beachten) für Kerbstifte gelten 0,7 fache Werte [[Bolzen- und Stiftverbindungen: TB 9-1|(TB 9-1]] für gleitende Belastung)

''Rm'' = Mindestzugfestigkeit des Bauteilwerkstoffes [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 1-1)#Bolzengelenk|(TB 1-1)]]

----

=== '''Längsstiftverbindungen''' ===
[[Bild:Längsstiftverbindung.png|thumb|right|400px|Quelle RM-FS Kapitel 9
]]

'''Längsstiftverbindungen, die entsprechend Bild ein Drehmoment zu übertragen haben, werden auf Flächenpressung und Abscheren des Stiftes beansprucht. Da rechnerisch die mittlere Flächenpressung doppelt so groß wie die Abscherspannung ist, kann die Scherbeanspruchung in Vollstiften vernachlässigt werden, solange 2 * '''τ'''azul > ''p''zul ist, was für alle üdlichen Werkstoffpaarungen zutrifft.'''

'''mittlere Flächenpressung'''

[[Bild:Mittlere Flächenpressung.png]]

''p'' = mittlere Flähenpressung
[[Bild:Pzulässig.png|thumb|right|300px|Quelle RM-FS Kapitel 9
]]

''K''A = Anwendungsfaktor zur Berücksichtigung stoßartiger Belastung nach [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 3-5c)#Bolzengelenk|(TB 3-5c)]]

''T''nenn = von der Verbindung zu übertragendes Nenndrehmoment

''d'' = Stiftdurchmesser

[Erfahrungsgemäß wird für den Entwurf gewählt: ''d'' = (0,15...0,2) * dw]

dw = Wellendurchmesser

''l'' = tragende Stiftlänge, abhängig von der Nabenbreite, üblich ''l'' = (1...1,5) * dw

''p''zul = zulässige mittlere Flähenpressung, (Belastungsfall beachten) für Kerbstifte gelten 0,7 fache Werte [[Bolzen- und Stiftverbindungen: TB 9-1|(TB 9-1]] für gleitende Belastung)

''Rm'' = Mindestzugfestigkeit des Bauteilwerkstoffes [[Bolzen- und Stiftverbindungen: (TB 1-1)#Bolzengelenk|(TB 1-1)]]

== '''Berechnungsaufgabe für eine Stiftverbindung''' ==

Nach: Rololff/Matek

Vgl.: Beispiel 9.3 (Seite: 295 RM)

[[Bild:Schalthebel.jpg|400px]]

Die Nabe eines Schalthebels aus EN-GJL-200 soll mit einer Welle aus E295 mit dw=32mm Durchmesser durch einen Kegelkerbstift nach DIN EN ISO 8744 als Querstift verbunden werden. Am Ende des Hebels mit Länge ''l''1= 80mm ist zur Befestigung der Rückstellfeder ein Passkerbstift DIN 1469-C8x25-St (Kerbstift mit Hals und gerundeter Nut am Ende) eingesetzt, so dass bei s= 12mm, die freie Stiftlänge ''l''2= 15mm beträgt. Die größte Federkraft F=400 N greift schwellend an. Stöße treten nicht auf.

'''Gesucht''':

a-) Der zum Wellendurchmesser dw passende (mittlere) Durchmesser ( d ) des Querstiftes und dessen Länge '''''l''''' sind festzulegen,

wenn der Nabendurchmesser D= 2 * dw ausgeführt wird. Die Normbezeichnung des Kegelkerbstiftes ist anzugeben.

b-) Die Querstiftverbindung ist nach Flächenpressung (Nabe, Welle) und Abscheren zu prüfen.

c-) Der Passkerbstift ist zu prüfen ( auf Biegung ), für den zunächst ein Durchmesser d1= 8mm vorgesehen wird, der ggf. zu ändern ist.

d-) Die Flächenpressung für den Passkerbstift ist zu prüfen.

[[Media:Aufgabe_Stifte.pdf‎|Aufgabe als pdf Datei]]

[[Bolzen- und Stiftverbindungen: Lösung#Schalthebel|Hier geht's zur Lösung!]]

== Formelzeichen mit Einheiten ==
[[Bolzen- und Stiftverbindungen: Lösung#Formelzeichen|Hier geht's zur Formelzeichen!]]

=='''Powerpoint'''==

[[Media:Bolzen_und_Stifte.ppt|Bolzen-,Stiftverbindungen]]
[[Media:Bolzen-_und_Stiftverbindungen.ppt|Bolzen-,Stiftverbindungen (2010)]]

==Quellenangabe==

*Roloff/Matek: Maschinenelemente, Lehrbuch und Tabellenbuch,[http://www.vieweg.de/index.php?sid=672ba60c106180921631e0aeb1dc7fcc Vieweg Verlag], 18. Aufl. 2007, ISBN 3-834-80262-X , € 36,90.

*Roloff/Matek Maschinenelemente Formelsammlung,[http://www.vieweg.de/index.php?sid=672ba60c106180921631e0aeb1dc7fcc Vieweg Verlag], 8. Aufl. 2006. ISBN 3-834-80119-4, € 20,90.

*Tabellenbuch Metall, 43. Auflage. [http://www.europa-lehrmittel.de/4dcgi/page?responsePage=/html/index2.html&0.9606717324196992 Europa Verlag ], ISBN 3-8085-1673-9, € 21,50

*[http://video.tu-clausthal.de/vorlesungen/imw/ke2-ws0506/04112005/ke2-04112005.html video.tu-clausthal.de]

== Links ==

[http://www.gremako.de Gregory & Maackens GmbH & Co. KG]

[http://video.tu-clausthal.de/vorlesungen/imw/ke2-ws0506/04112005/ke2-04112005.html video.tu-clausthal.de] '''Hier findest du eine Vorlesung zum Thema Bolzen und Stiftverbindungen.'''

[http://www.fh-merseburg.de/~awageman/Bolzen_und_Stiftverbindungen.pdf Bolzen und Stiftverbindungen.pdf]

[http://www.roloff-matek.de/fragen/fragen09.pdf www.roloff-matek.de/fragen/fragen09.pdf]

[http://www.roloff-matek.de/fragen/antworten09.pdf www.roloff-matek.de/fragen/antworten09]

[http://www.industrie-meister.de/Referat%20%C3%BCber%20F%C3%BCgeverbindungen.PDF www.industrie-meister.de]

[[Kategorie:Entwicklung und Konstruktion]]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

{{Sprungmarke Allgemeines}}
--[[Benutzer:Bülent|Bülent]] 23:54, 11. Okt. 2008 (CEST)
4782--[[Benutzer:Bülent|Bülent]] 19:32, 4. Apr. 2009 (CEST)

Datei:Bolzen- und Stiftverbindungen.ppt

2010-08-23T14:06:18Z

Nummer11:

Benutzer:Nummer11

2010-08-23T14:02:52Z

Nummer11:

Ich habe am 05.06.2010 das Thema [[Bolzen- und Stiftverbindungen]] vorgestellt. 
 
Weitere Themen von mir bearbeitet: 

* [[Werkzeugverschleiß]]

Benutzer:Nummer11

2010-08-23T14:01:08Z

Nummer11:

Ich habe am 05.06.2010 das Thema Bolzen- und Stiftverbindungen vorgestellt. 
 
Weitere Themen von mir bearbeitet: 

* [[Werkzeugverschleiß]]

Benutzer:Nummer11

2010-08-23T14:00:18Z

Nummer11:

Ich habe am 05.06.2010 das Thema Bolzen- und Stiftverbindungen vorgestellt. 
 
Weitere Themen von mir bearbeitet: 

* Verschleißarten/-formen

Benutzer:Nummer11

2010-08-23T13:59:21Z

Nummer11: Die Seite wurde neu angelegt: Ich habe am 05.06.2010 das Thema Bolzen- und Stiftverbindungen vorgestellt. Weitere Themen von mir bearbeitet: * Verschleißarten/-formen

Ich habe am 05.06.2010 das Thema Bolzen- und Stiftverbindungen vorgestellt. 
 
Weitere Themen von mir bearbeitet: 
 
* Verschleißarten/-formen

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T14:37:50Z

Nummer11: /* Kammrissbildung */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
Beim [[Zerspanen]] wirken hohe mechanische Kräfte wodurch hohe Temperaturen entstehen. Durch die einwirkenden Kräfte und Temperaturen nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab. Als Folge verändert sich die Schneidengeometrie wodurch dann die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes abnimmt.

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen wirken die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller Ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Entsteht bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff. Bei der Diffusion wandern Atome vom Span ins Werkzeug und vermischen sich. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1. Abgetrennte Bereiche 2. Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen. Hervorgerufen wird dies durch harte Teilchen im Werkstoff. Die Temperatur hat kaum Einfluss auf den Vorgang.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch das Einwirken der verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung. Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
 

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöhten Gefahr des Schneidenbruchs.
[[Bild:350px-Kolkverschleiss_svg.png|thumb|right|150px|Kolkverschleiß]]

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen
 

=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geringer Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.
[[Bild:180px-Aufbauschneide.jpg|thumb|right|150px|Aufbauschneidenbildung]]
Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühlung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen
 

=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer Beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.
[[Bild:Plast.png|thumb|right|150px|plastische Verformung]]

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln
 

=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belastung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelnde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel können zu einem Werkzeugbruch führen.

Ursachen:

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* Bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

Maßnahmen:

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen
 

=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelnden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

Maßnahmen:

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern
 

=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entstehen senkrechte Risse zur Schneidkante. Während des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

Maßnahmen:

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf Kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]
* [http://de.wikipedia.org Wikipedia]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T14:36:26Z

Nummer11: /* Kerbverschleiß */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
Beim [[Zerspanen]] wirken hohe mechanische Kräfte wodurch hohe Temperaturen entstehen. Durch die einwirkenden Kräfte und Temperaturen nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab. Als Folge verändert sich die Schneidengeometrie wodurch dann die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes abnimmt.

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen wirken die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller Ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Entsteht bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff. Bei der Diffusion wandern Atome vom Span ins Werkzeug und vermischen sich. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1. Abgetrennte Bereiche 2. Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen. Hervorgerufen wird dies durch harte Teilchen im Werkstoff. Die Temperatur hat kaum Einfluss auf den Vorgang.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch das Einwirken der verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung. Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
 

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöhten Gefahr des Schneidenbruchs.
[[Bild:350px-Kolkverschleiss_svg.png|thumb|right|150px|Kolkverschleiß]]

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen
 

=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geringer Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.
[[Bild:180px-Aufbauschneide.jpg|thumb|right|150px|Aufbauschneidenbildung]]
Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühlung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen
 

=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer Beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.
[[Bild:Plast.png|thumb|right|150px|plastische Verformung]]

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln
 

=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belastung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelnde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel können zu einem Werkzeugbruch führen.

Ursachen:

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* Bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

Maßnahmen:

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen
 

=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelnden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

Maßnahmen:

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern
 

=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

Maßnahmen:

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]
* [http://de.wikipedia.org Wikipedia]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T14:35:40Z

Nummer11: /* Ausbröckelung */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
Beim [[Zerspanen]] wirken hohe mechanische Kräfte wodurch hohe Temperaturen entstehen. Durch die einwirkenden Kräfte und Temperaturen nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab. Als Folge verändert sich die Schneidengeometrie wodurch dann die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes abnimmt.

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen wirken die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller Ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Entsteht bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff. Bei der Diffusion wandern Atome vom Span ins Werkzeug und vermischen sich. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1. Abgetrennte Bereiche 2. Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen. Hervorgerufen wird dies durch harte Teilchen im Werkstoff. Die Temperatur hat kaum Einfluss auf den Vorgang.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch das Einwirken der verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung. Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
 

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöhten Gefahr des Schneidenbruchs.
[[Bild:350px-Kolkverschleiss_svg.png|thumb|right|150px|Kolkverschleiß]]

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen
 

=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geringer Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.
[[Bild:180px-Aufbauschneide.jpg|thumb|right|150px|Aufbauschneidenbildung]]
Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühlung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen
 

=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer Beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.
[[Bild:Plast.png|thumb|right|150px|plastische Verformung]]

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln
 

=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belastung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelnde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel können zu einem Werkzeugbruch führen.

Ursachen:

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* Bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

Maßnahmen:

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen
 

=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

Maßnahmen:

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern
 
=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

Maßnahmen:

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]
* [http://de.wikipedia.org Wikipedia]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T14:34:39Z

Nummer11: /* Ausbröckelung */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
Beim [[Zerspanen]] wirken hohe mechanische Kräfte wodurch hohe Temperaturen entstehen. Durch die einwirkenden Kräfte und Temperaturen nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab. Als Folge verändert sich die Schneidengeometrie wodurch dann die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes abnimmt.

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen wirken die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller Ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Entsteht bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff. Bei der Diffusion wandern Atome vom Span ins Werkzeug und vermischen sich. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1. Abgetrennte Bereiche 2. Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen. Hervorgerufen wird dies durch harte Teilchen im Werkstoff. Die Temperatur hat kaum Einfluss auf den Vorgang.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch das Einwirken der verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung. Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
 

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöhten Gefahr des Schneidenbruchs.
[[Bild:350px-Kolkverschleiss_svg.png|thumb|right|150px|Kolkverschleiß]]

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen
 

=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geringer Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.
[[Bild:180px-Aufbauschneide.jpg|thumb|right|150px|Aufbauschneidenbildung]]
Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühlung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen
 

=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer Beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.
[[Bild:Plast.png|thumb|right|150px|plastische Verformung]]

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln
 

=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belastung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelnde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel können zu einem Werkzeugbruch führen.

Ursachen:

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

Maßnahmen:

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen
 

=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

Maßnahmen:

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern
 
=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

Maßnahmen:

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]
* [http://de.wikipedia.org Wikipedia]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T14:33:38Z

Nummer11: /* plastische Verformung */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
Beim [[Zerspanen]] wirken hohe mechanische Kräfte wodurch hohe Temperaturen entstehen. Durch die einwirkenden Kräfte und Temperaturen nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab. Als Folge verändert sich die Schneidengeometrie wodurch dann die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes abnimmt.

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen wirken die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller Ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Entsteht bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff. Bei der Diffusion wandern Atome vom Span ins Werkzeug und vermischen sich. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1. Abgetrennte Bereiche 2. Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen. Hervorgerufen wird dies durch harte Teilchen im Werkstoff. Die Temperatur hat kaum Einfluss auf den Vorgang.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch das Einwirken der verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung. Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
 

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöhten Gefahr des Schneidenbruchs.
[[Bild:350px-Kolkverschleiss_svg.png|thumb|right|150px|Kolkverschleiß]]

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen
 

=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geringer Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.
[[Bild:180px-Aufbauschneide.jpg|thumb|right|150px|Aufbauschneidenbildung]]
Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühlung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen
 

=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer Beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.
[[Bild:Plast.png|thumb|right|150px|plastische Verformung]]

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln
 

=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

Ursachen:

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

Maßnahmen:

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen
 
=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

Maßnahmen:

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern
 
=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

Maßnahmen:

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]
* [http://de.wikipedia.org Wikipedia]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T14:33:14Z

Nummer11: /* Aufbauschneidenbildung */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
Beim [[Zerspanen]] wirken hohe mechanische Kräfte wodurch hohe Temperaturen entstehen. Durch die einwirkenden Kräfte und Temperaturen nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab. Als Folge verändert sich die Schneidengeometrie wodurch dann die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes abnimmt.

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen wirken die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller Ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Entsteht bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff. Bei der Diffusion wandern Atome vom Span ins Werkzeug und vermischen sich. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1. Abgetrennte Bereiche 2. Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen. Hervorgerufen wird dies durch harte Teilchen im Werkstoff. Die Temperatur hat kaum Einfluss auf den Vorgang.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch das Einwirken der verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung. Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
 

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöhten Gefahr des Schneidenbruchs.
[[Bild:350px-Kolkverschleiss_svg.png|thumb|right|150px|Kolkverschleiß]]

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen
 

=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geringer Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.
[[Bild:180px-Aufbauschneide.jpg|thumb|right|150px|Aufbauschneidenbildung]]
Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühlung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen
 

=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.
[[Bild:Plast.png|thumb|right|150px|plastische Verformung]]

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln
 
=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

Ursachen:

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

Maßnahmen:

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen
 
=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

Maßnahmen:

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern
 
=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

Maßnahmen:

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]
* [http://de.wikipedia.org Wikipedia]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T14:32:13Z

Nummer11: /* Kolkverschleiß */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
Beim [[Zerspanen]] wirken hohe mechanische Kräfte wodurch hohe Temperaturen entstehen. Durch die einwirkenden Kräfte und Temperaturen nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab. Als Folge verändert sich die Schneidengeometrie wodurch dann die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes abnimmt.

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen wirken die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller Ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Entsteht bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff. Bei der Diffusion wandern Atome vom Span ins Werkzeug und vermischen sich. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1. Abgetrennte Bereiche 2. Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen. Hervorgerufen wird dies durch harte Teilchen im Werkstoff. Die Temperatur hat kaum Einfluss auf den Vorgang.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch das Einwirken der verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung. Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
 

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöhten Gefahr des Schneidenbruchs.
[[Bild:350px-Kolkverschleiss_svg.png|thumb|right|150px|Kolkverschleiß]]

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen
 

=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.
[[Bild:180px-Aufbauschneide.jpg|thumb|right|150px|Aufbauschneidenbildung]]
Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen
 
=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.
[[Bild:Plast.png|thumb|right|150px|plastische Verformung]]

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln
 
=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

Ursachen:

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

Maßnahmen:

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen
 
=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

Maßnahmen:

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern
 
=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

Maßnahmen:

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]
* [http://de.wikipedia.org Wikipedia]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T14:31:32Z

Nummer11: /* Verzunderung/Oxidation */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
Beim [[Zerspanen]] wirken hohe mechanische Kräfte wodurch hohe Temperaturen entstehen. Durch die einwirkenden Kräfte und Temperaturen nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab. Als Folge verändert sich die Schneidengeometrie wodurch dann die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes abnimmt.

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen wirken die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller Ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Entsteht bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff. Bei der Diffusion wandern Atome vom Span ins Werkzeug und vermischen sich. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1. Abgetrennte Bereiche 2. Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen. Hervorgerufen wird dies durch harte Teilchen im Werkstoff. Die Temperatur hat kaum Einfluss auf den Vorgang.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch das Einwirken der verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung. Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
 

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.
[[Bild:350px-Kolkverschleiss_svg.png|thumb|right|150px|Kolkverschleiß]]

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen
 
=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.
[[Bild:180px-Aufbauschneide.jpg|thumb|right|150px|Aufbauschneidenbildung]]
Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen
 
=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.
[[Bild:Plast.png|thumb|right|150px|plastische Verformung]]

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln
 
=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

Ursachen:

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

Maßnahmen:

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen
 
=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

Maßnahmen:

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern
 
=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

Maßnahmen:

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]
* [http://de.wikipedia.org Wikipedia]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T14:30:44Z

Nummer11: /* mechanischer Abrieb (Abrasion) */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
Beim [[Zerspanen]] wirken hohe mechanische Kräfte wodurch hohe Temperaturen entstehen. Durch die einwirkenden Kräfte und Temperaturen nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab. Als Folge verändert sich die Schneidengeometrie wodurch dann die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes abnimmt.

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen wirken die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller Ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Entsteht bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff. Bei der Diffusion wandern Atome vom Span ins Werkzeug und vermischen sich. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1. Abgetrennte Bereiche 2. Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen. Hervorgerufen wird dies durch harte Teilchen im Werkstoff. Die Temperatur hat kaum Einfluss auf den Vorgang.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch das Einwirken der verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung. Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
 

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.
[[Bild:350px-Kolkverschleiss_svg.png|thumb|right|150px|Kolkverschleiß]]

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen
 
=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.
[[Bild:180px-Aufbauschneide.jpg|thumb|right|150px|Aufbauschneidenbildung]]
Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen
 
=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.
[[Bild:Plast.png|thumb|right|150px|plastische Verformung]]

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln
 
=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

Ursachen:

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

Maßnahmen:

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen
 
=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

Maßnahmen:

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern
 
=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

Maßnahmen:

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]
* [http://de.wikipedia.org Wikipedia]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T14:29:50Z

Nummer11: /* Adhäsionsverschleiß */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
Beim [[Zerspanen]] wirken hohe mechanische Kräfte wodurch hohe Temperaturen entstehen. Durch die einwirkenden Kräfte und Temperaturen nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab. Als Folge verändert sich die Schneidengeometrie wodurch dann die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes abnimmt.

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen wirken die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller Ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Entsteht bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff. Bei der Diffusion wandern Atome vom Span ins Werkzeug und vermischen sich. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1. Abgetrennte Bereiche 2. Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen. Herforgerufen wird dies durch harte Teilchen im Werkstoff. Die Temperatur hat kaum Einfluss auf den Vorgang.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch das Einwirken der verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung. Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
 

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.
[[Bild:350px-Kolkverschleiss_svg.png|thumb|right|150px|Kolkverschleiß]]

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen
 
=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.
[[Bild:180px-Aufbauschneide.jpg|thumb|right|150px|Aufbauschneidenbildung]]
Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen
 
=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.
[[Bild:Plast.png|thumb|right|150px|plastische Verformung]]

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln
 
=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

Ursachen:

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

Maßnahmen:

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen
 
=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

Maßnahmen:

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern
 
=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

Maßnahmen:

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]
* [http://de.wikipedia.org Wikipedia]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T14:27:25Z

Nummer11: /* '''Verschleißarten''' */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
Beim [[Zerspanen]] wirken hohe mechanische Kräfte wodurch hohe Temperaturen entstehen. Durch die einwirkenden Kräfte und Temperaturen nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab. Als Folge verändert sich die Schneidengeometrie wodurch dann die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes abnimmt.

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen wirken die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Entsteht bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff. Bei der Diffusion wandern Atome vom Span ins Werkzeug und vermischen sich. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1. Abgetrennte Bereiche 2. Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen. Herforgerufen wird dies durch harte Teilchen im Werkstoff. Die Temperatur hat kaum Einfluss auf den Vorgang.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch das Einwirken der verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung. Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
 

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.
[[Bild:350px-Kolkverschleiss_svg.png|thumb|right|150px|Kolkverschleiß]]

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen
 
=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.
[[Bild:180px-Aufbauschneide.jpg|thumb|right|150px|Aufbauschneidenbildung]]
Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen
 
=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.
[[Bild:Plast.png|thumb|right|150px|plastische Verformung]]

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln
 
=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

Ursachen:

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

Maßnahmen:

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen
 
=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

Maßnahmen:

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern
 
=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

Maßnahmen:

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]
* [http://de.wikipedia.org Wikipedia]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T14:25:04Z

Nummer11: /* mechanischer Abrieb (Abrasion) */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
Beim [[Zerspanen]] wirken hohe mechanische Kräfte wodurch hohe Temperaturen entstehen. Durch die einwirkenden Kräfte und Temperaturen nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab. Als Folge verändert sich die Schneidengeometrie wodurch dann die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes abnimmt.

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen wirken die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Entsteht bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff. Bei der Diffusion wandern Atome vom Span ins Werkzeug und vermischen sich. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1. Abgetrennte Bereiche 2. Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen. Herforgerufen wird dies durch harte Teilchen im Werkstoff. Die Temperatur hat kaum Einfluss auf den Vorgang.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch die verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung. Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
 

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.
[[Bild:350px-Kolkverschleiss_svg.png|thumb|right|150px|Kolkverschleiß]]

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen
 
=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.
[[Bild:180px-Aufbauschneide.jpg|thumb|right|150px|Aufbauschneidenbildung]]
Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen
 
=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.
[[Bild:Plast.png|thumb|right|150px|plastische Verformung]]

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln
 
=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

Ursachen:

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

Maßnahmen:

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen
 
=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

Maßnahmen:

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern
 
=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

Maßnahmen:

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]
* [http://de.wikipedia.org Wikipedia]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T14:23:20Z

Nummer11: /* Diffusionsverschleiß */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
Beim [[Zerspanen]] wirken hohe mechanische Kräfte wodurch hohe Temperaturen entstehen. Durch die einwirkenden Kräfte und Temperaturen nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab. Als Folge verändert sich die Schneidengeometrie wodurch dann die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes abnimmt.

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen wirken die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Entsteht bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff. Bei der Diffusion wandern Atome vom Span ins Werkzeug und vermischen sich. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1. Abgetrennte Bereiche 2. Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch die verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung. Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
 

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.
[[Bild:350px-Kolkverschleiss_svg.png|thumb|right|150px|Kolkverschleiß]]

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen
 
=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.
[[Bild:180px-Aufbauschneide.jpg|thumb|right|150px|Aufbauschneidenbildung]]
Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen
 
=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.
[[Bild:Plast.png|thumb|right|150px|plastische Verformung]]

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln
 
=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

Ursachen:

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

Maßnahmen:

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen
 
=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

Maßnahmen:

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern
 
=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

Maßnahmen:

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]
* [http://de.wikipedia.org Wikipedia]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T14:22:31Z

Nummer11: /* Diffusionsverschleiß */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
Beim [[Zerspanen]] wirken hohe mechanische Kräfte wodurch hohe Temperaturen entstehen. Durch die einwirkenden Kräfte und Temperaturen nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab. Als Folge verändert sich die Schneidengeometrie wodurch dann die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes abnimmt.

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen wirken die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Entsteht bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff. Bei der Diffusion wandern Atome vom Span ins Werkzeug und verbinden sich. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1. Abgetrennte Bereiche 2. Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch die verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung. Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
 

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.
[[Bild:350px-Kolkverschleiss_svg.png|thumb|right|150px|Kolkverschleiß]]

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen
 
=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.
[[Bild:180px-Aufbauschneide.jpg|thumb|right|150px|Aufbauschneidenbildung]]
Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen
 
=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.
[[Bild:Plast.png|thumb|right|150px|plastische Verformung]]

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln
 
=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

Ursachen:

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

Maßnahmen:

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen
 
=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

Maßnahmen:

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern
 
=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

Maßnahmen:

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]
* [http://de.wikipedia.org Wikipedia]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T14:18:52Z

Nummer11: /* '''Verschleißformen/-ursachen''' */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
Beim [[Zerspanen]] wirken hohe mechanische Kräfte wodurch hohe Temperaturen entstehen. Durch die einwirkenden Kräfte und Temperaturen nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab. Als Folge verändert sich die Schneidengeometrie wodurch dann die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes abnimmt.

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen wirken die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Tritt bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff auf. Dabei wandern Atome vom Span ins Werkzeug. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1. Abgetrennte Bereiche 2. Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch die verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung. Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
 

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.
[[Bild:350px-Kolkverschleiss_svg.png|thumb|right|150px|Kolkverschleiß]]

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen
 
=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.
[[Bild:180px-Aufbauschneide.jpg|thumb|right|150px|Aufbauschneidenbildung]]
Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen
 
=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.
[[Bild:Plast.png|thumb|right|150px|plastische Verformung]]

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln
 
=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

Ursachen:

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

Maßnahmen:

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen
 
=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

Maßnahmen:

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern
 
=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

Maßnahmen:

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]
* [http://de.wikipedia.org Wikipedia]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T14:17:02Z

Nummer11: /* '''Werkzeugverschleiß''' */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
Beim [[Zerspanen]] wirken hohe mechanische Kräfte wodurch hohe Temperaturen entstehen. Durch die einwirkenden Kräfte und Temperaturen nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab. Als Folge verändert sich die Schneidengeometrie wodurch dann die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes abnimmt.

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen stehen die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Tritt bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff auf. Dabei wandern Atome vom Span ins Werkzeug. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1. Abgetrennte Bereiche 2. Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch die verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung. Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
 

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.
[[Bild:350px-Kolkverschleiss_svg.png|thumb|right|150px|Kolkverschleiß]]

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen
 
=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.
[[Bild:180px-Aufbauschneide.jpg|thumb|right|150px|Aufbauschneidenbildung]]
Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen
 
=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.
[[Bild:Plast.png|thumb|right|150px|plastische Verformung]]

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln
 
=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

Ursachen:

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

Maßnahmen:

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen
 
=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

Maßnahmen:

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern
 
=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

Maßnahmen:

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]
* [http://de.wikipedia.org Wikipedia]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T14:05:19Z

Nummer11: /* '''Verschleißarten''' */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
Beim [[Zerspanen]] entstehen hohe Temperaturen. Dadurch nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab und die Schneidengeometrie verändert sich. Als Folge nehmen die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes ab.

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen stehen die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Tritt bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff auf. Dabei wandern Atome vom Span ins Werkzeug. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1. Abgetrennte Bereiche 2. Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch die verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung. Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
 

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.
[[Bild:350px-Kolkverschleiss_svg.png|thumb|right|150px|Kolkverschleiß]]

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen
 
=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.
[[Bild:180px-Aufbauschneide.jpg|thumb|right|150px|Aufbauschneidenbildung]]
Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen
 
=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.
[[Bild:Plast.png|thumb|right|150px|plastische Verformung]]

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln
 
=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

Ursachen:

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

Maßnahmen:

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen
 
=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

Maßnahmen:

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern
 
=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

Maßnahmen:

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]
* [http://de.wikipedia.org Wikipedia]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Datei:Plast.png

2009-04-23T14:03:45Z

Nummer11:

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T14:00:14Z

Nummer11: /* Quellenangaben */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
Beim [[Zerspanen]] entstehen hohe Temperaturen. Dadurch nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab und die Schneidengeometrie verändert sich. Als Folge nehmen die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes ab.

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen stehen die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Tritt bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff auf. Dabei wandern Atome vom Span ins Werkzeug. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1. Abgetrennte Bereiche 2. Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch die verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung. Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
 

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.
[[Bild:350px-Kolkverschleiss_svg.png|thumb|right|150px|Kolkverschleiß]]

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen
 
=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.
[[Bild:180px-Aufbauschneide.jpg|thumb|right|150px|Aufbauschneidenbildung]]
Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen
 
=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln
 
=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

Ursachen:

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

Maßnahmen:

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen
 
=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

Maßnahmen:

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern
 
=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

Maßnahmen:

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]
* [http://de.wikipedia.org Wikipedia]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T13:59:00Z

Nummer11: /* '''Verschleißarten''' */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
Beim [[Zerspanen]] entstehen hohe Temperaturen. Dadurch nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab und die Schneidengeometrie verändert sich. Als Folge nehmen die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes ab.

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen stehen die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Tritt bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff auf. Dabei wandern Atome vom Span ins Werkzeug. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1. Abgetrennte Bereiche 2. Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch die verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung. Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
 

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.
[[Bild:350px-Kolkverschleiss_svg.png|thumb|right|150px|Kolkverschleiß]]

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen
 
=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.
[[Bild:180px-Aufbauschneide.jpg|thumb|right|150px|Aufbauschneidenbildung]]
Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen
 
=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln
 
=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

Ursachen:

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

Maßnahmen:

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen
 
=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

Maßnahmen:

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern
 
=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

Ursachen:

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

Maßnahmen:

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T13:56:37Z

Nummer11: /* '''Verschleißarten''' */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
Beim [[Zerspanen]] entstehen hohe Temperaturen. Dadurch nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab und die Schneidengeometrie verändert sich. Als Folge nehmen die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes ab.

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen stehen die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Tritt bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff auf. Dabei wandern Atome vom Span ins Werkzeug. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1. Abgetrennte Bereiche 2. Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch die verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung. Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.
[[Bild:350px-Kolkverschleiss_svg.png|thumb|right|150px|Kolkverschleiß]]

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen

=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.
[[Bild:180px-Aufbauschneide.jpg|thumb|right|150px|Aufbauschneidenbildung]]
Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen

=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln

=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

'''Maßnahmen:'''

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen

=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

'''Maßnahmen:'''

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern

=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

'''Maßnahmen:'''

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Datei:350px-Kolkverschleiss svg.png

2009-04-23T13:55:25Z

Nummer11:

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T13:52:54Z

Nummer11: /* '''Verschleißarten''' */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
Beim [[Zerspanen]] entstehen hohe Temperaturen. Dadurch nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab und die Schneidengeometrie verändert sich. Als Folge nehmen die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes ab.

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen stehen die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Tritt bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff auf. Dabei wandern Atome vom Span ins Werkzeug. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1. Abgetrennte Bereiche 2. Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch die verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung. Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen

=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.
[[Bild:180px-Aufbauschneide.jpg|thumb|right|150px|Aufbauschneidenbildung]]
Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen

=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln

=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

'''Maßnahmen:'''

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen

=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

'''Maßnahmen:'''

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern

=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

'''Maßnahmen:'''

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T13:51:42Z

Nummer11: /* Aufbauschneidenbildung */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
Beim [[Zerspanen]] entstehen hohe Temperaturen. Dadurch nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab und die Schneidengeometrie verändert sich. Als Folge nehmen die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes ab.

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen stehen die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Tritt bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff auf. Dabei wandern Atome vom Span ins Werkzeug. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1. Abgetrennte Bereiche 2. Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch die verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung. Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen

=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.
[[180px-Aufbauschneide.jpg]]
Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen

=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln

=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

'''Maßnahmen:'''

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen

=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

'''Maßnahmen:'''

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern

=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

'''Maßnahmen:'''

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Datei:180px-Aufbauschneide.jpg

2009-04-23T13:50:49Z

Nummer11:

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T13:50:13Z

Nummer11:

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
Beim [[Zerspanen]] entstehen hohe Temperaturen. Dadurch nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab und die Schneidengeometrie verändert sich. Als Folge nehmen die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes ab.

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen stehen die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Tritt bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff auf. Dabei wandern Atome vom Span ins Werkzeug. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1. Abgetrennte Bereiche 2. Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch die verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung. Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen

=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.

Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen

=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln

=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

'''Maßnahmen:'''

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen

=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

'''Maßnahmen:'''

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern

=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

'''Maßnahmen:'''

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T13:42:38Z

Nummer11:

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]
Beim [[Zerspanen]] entstehen hohe Temperaturen. Dadurch nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab und die Schneidengeometrie verändert sich. Als Folge nehmen die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes ab.
Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen. 

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen stehen die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Tritt bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff auf. Dabei wandern Atome vom Span ins Werkzeug. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1. Abgetrennte Bereiche 2. Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch die verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung.

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen

=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.

Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen

=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln

=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

'''Maßnahmen:'''

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen

=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

'''Maßnahmen:'''

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern

=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

'''Maßnahmen:'''

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T13:33:19Z

Nummer11: /* Diffusionsverschleiß */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]
Beim Zerspanen entstehen hohe Temperaturen. Dadurch nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab und die Schneidengeometrie verändert sich. Als Folge nehmen die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes ab.
Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen. 

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen stehen die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Tritt bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff auf. Dabei wandern Atome vom Span ins Werkzeug. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1. Abgetrennte Bereiche 2. Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch die verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung.

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen

=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.

Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen

=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln

=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

'''Maßnahmen:'''

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen

=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

'''Maßnahmen:'''

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern

=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

'''Maßnahmen:'''

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T13:32:38Z

Nummer11: /* '''Werkzeugverschleiß''' */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]
Beim Zerspanen entstehen hohe Temperaturen. Dadurch nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab und die Schneidengeometrie verändert sich. Als Folge nehmen die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes ab.
Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen. 

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen stehen die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Tritt bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff auf. Dabei wandern Atome vom Span ins Werkzeug. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1.Abgetrennte Bereiche 2.Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch die verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung.

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen

=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.

Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen

=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln

=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

'''Maßnahmen:'''

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen

=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

'''Maßnahmen:'''

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern

=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

'''Maßnahmen:'''

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T13:29:10Z

Nummer11: /* Quellenangaben */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]
Beim Zerspanen entstehen hohe Temperaturen. Dadurch nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab und die Schneidengeometrie verändert sich. Als Folge nehmen die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes ab.
Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen. 

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen stehen die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Tritt bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff auf. Dabei wandern Atome vom Span ins Werkzeug. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1.Abgetrennte Bereiche 2.Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch die verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung.

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen

=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.

Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen

=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln

=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

'''Maßnahmen:'''

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen

=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

'''Maßnahmen:'''

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern

=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

'''Maßnahmen:'''

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
* [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm tdi Fuchs]

[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T13:27:36Z

Nummer11: /* '''Verschleißarten''' */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]
Beim Zerspanen entstehen hohe Temperaturen. Dadurch nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab und die Schneidengeometrie verändert sich. Als Folge nehmen die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes ab.
Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen. 

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen stehen die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Tritt bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff auf. Dabei wandern Atome vom Span ins Werkzeug. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1.Abgetrennte Bereiche 2.Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch die verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung.

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen

=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.

Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen

=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln

=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

'''Maßnahmen:'''

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen

=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

'''Maßnahmen:'''

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern

=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

'''Maßnahmen:'''

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T13:26:12Z

Nummer11: /* '''Verschleißarten''' */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]
Beim Zerspanen entstehen hohe Temperaturen. Dadurch nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab und die Schneidengeometrie verändert sich. Als Folge nehmen die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes ab.
Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen. 

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen stehen die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Tritt bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff auf. Dabei wandern Atome vom Span ins Werkzeug. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1.Abgetrennte Bereiche 2.Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch die verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf. [http://images.google.de/imgres?imgurl=http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/kolkverschleiss.jpg&imgrefurl=http://tdifuchs.com/bma/ft_verschleiss/ft.htm&usg=__gFzOhvjPnopkvMJeoU36m4CrbPM=&h=100&w=140&sz=6&hl=de&start=5&um=1&tbnid=wi_UHL0EGPyyyM:&tbnh=66&tbnw=93&prev=/images%3Fq%3Dkolkverschlei%25C3%259F%26hl%3Dde%26rlz%3D1T4GZAZ_deDE307DE307%26um%3D1 Fotos von Verschleißarten]

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung.

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen

=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.

Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen

=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln

=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

'''Maßnahmen:'''

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen

=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

'''Maßnahmen:'''

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern

=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

'''Maßnahmen:'''

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T13:20:49Z

Nummer11: /* '''Verschleißformen/-ursachen''' */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]
Beim Zerspanen entstehen hohe Temperaturen. Dadurch nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab und die Schneidengeometrie verändert sich. Als Folge nehmen die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes ab.
Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen. 

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen stehen die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|left|150px|Adhäsionsverschleiß ]] 

=== Diffusionsverschleiß ===
Tritt bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff auf. Dabei wandern Atome vom Span ins Werkzeug. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|left|150px|1.Abgetrennte Bereiche 2.Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]] 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen.
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|left|150px|Mechanischer Abrieb ]] 

=== Verzunderung/Oxidation ===
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante.
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|left|150px|Oxidation]] 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch die verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf.

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung.

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen

=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.

Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen

=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln

=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

'''Maßnahmen:'''

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen

=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

'''Maßnahmen:'''

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern

=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

'''Maßnahmen:'''

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T13:15:04Z

Nummer11: /* '''Verschleißformen/-ursachen''' */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]
Beim Zerspanen entstehen hohe Temperaturen. Dadurch nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab und die Schneidengeometrie verändert sich. Als Folge nehmen die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes ab.
Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen. 

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen stehen die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|right|150px|Adhäsionsverschleiß ]]
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß. 

=== Diffusionsverschleiß ===
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|right|150px|1.Abgetrennte Bereiche 2.Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]]
Tritt bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff auf. Dabei wandern Atome vom Span ins Werkzeug. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich. 

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|right|150px|Mechanischer Abrieb ]]
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen. 

=== Verzunderung/Oxidation ===
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|right|150px|Oxidation]]
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante. 

== '''Verschleißarten''' ==
Durch die verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf.

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung.

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen

=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.

Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen

=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln

=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

'''Maßnahmen:'''

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen

=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

'''Maßnahmen:'''

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern

=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

'''Maßnahmen:'''

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T13:14:15Z

Nummer11: /* '''Werkzeugverschleiß''' */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]
Beim Zerspanen entstehen hohe Temperaturen. Dadurch nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab und die Schneidengeometrie verändert sich. Als Folge nehmen die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes ab.
Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen. 

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen stehen die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|right|150px|Adhäsionsverschleiß ]]
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.

=== Diffusionsverschleiß ===
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|right|150px|1.Abgetrennte Bereiche 2.Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]]
Tritt bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff auf. Dabei wandern Atome vom Span ins Werkzeug. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|right|150px|Mechanischer Abrieb ]]
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen.

=== Verzunderung/Oxidation ===
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|right|150px|Oxidation]]
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante.

== '''Verschleißarten''' ==
Durch die verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf.

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung.

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen

=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.

Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen

=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln

=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

'''Maßnahmen:'''

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen

=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

'''Maßnahmen:'''

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern

=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

'''Maßnahmen:'''

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T12:53:02Z

Nummer11:

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]
Beim Zerspanen entstehen hohe Temperaturen. Dadurch nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab und die Schneidengeometrie verändert sich. Als Folge nehmen die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes ab.
Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen. 

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen stehen die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
[[Bild:Adhesion_x114.jpg|thumb|right|150px|Adhäsionsverschleiß ]]
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.

=== Diffusionsverschleiß ===
[[Bild:450px-Diffusion.png|thumb|right|150px|1.Abgetrennte Bereiche 2.Trennung fällt weg 3. Atome vermischen sich]]
Tritt bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff auf. Dabei wandern Atome vom Span ins Werkzeug. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
[[Bild:Abrasion_x114.jpg|thumb|right|150px|Mechanischer Abrieb ]]
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen.

=== Verzunderung/Oxidation ===
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif|thumb|right|150px|Oxidation]]
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante.

== '''Verschleißarten''' ==
Durch die verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf.

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung.

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen

=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.

Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen

=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln

=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

'''Maßnahmen:'''

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen

=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

'''Maßnahmen:'''

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern

=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

'''Maßnahmen:'''

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T12:50:10Z

Nummer11: /* '''Verschleißformen/-ursachen''' */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]
Beim Zerspanen entstehen hohe Temperaturen. Dadurch nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab und die Schneidengeometrie verändert sich. Als Folge nehmen die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes ab.
Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen. 

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen stehen die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
[[Bild:Adhesion_x114.jpg ]]
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.

=== Diffusionsverschleiß ===
[[Bild:450px-Diffusion.png]]
Tritt bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff auf. Dabei wandern Atome vom Span ins Werkzeug. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
[[Bild:Abrasion_x114.jpg ]]
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen.

=== Verzunderung/Oxidation ===
[[Bild:Stierle_oxidation_bild01.gif]]
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante.

== '''Verschleißarten''' ==
Durch die verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf.

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung.

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen

=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.

Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen

=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln

=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

'''Maßnahmen:'''

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen

=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

'''Maßnahmen:'''

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern

=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

'''Maßnahmen:'''

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
[[Kategorie:Fertigungstechnik]]

Werkzeugverschleiß

2009-04-23T12:49:15Z

Nummer11: /* '''Verschleißformen/-ursachen''' */

== '''Werkzeugverschleiß''' ==
[[Bild:350px-Freiflaechenverschleiss.svg|thumb|right|150px|Verschleißmarkenbreite]]
Beim Zerspanen entstehen hohe Temperaturen. Dadurch nutzt sich die Schneide des Werkzeuges durch Reibung, Oxidation und Diffusion ab und die Schneidengeometrie verändert sich. Als Folge nehmen die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit des Werkstückes ab.
Messbar ist der Verschleiß an der Freifläche von Haupt- und Nebenschneide. Die Ausdehnung der Verschleißfläche wird Verschleißmarkenbreite (VB) genannt. In der Praxis wird eine zulässiger Verschleiß mit einer VB von 0,2 - 1,0 mm empfohlen. 

== '''Verschleißformen/-ursachen''' ==
Verschleiß entsteht durch gleichzeitiger mechanischer und thermischer Belastung. Bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und leicht spanbaren Werkstoffen tritt hauptsächlich der mechanische Verschleiß auf. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und schwer spanbaren Werkstoffen stehen die thermisch bedingten Verschleißursachen wie Oxidation und Diffusion.

=== Adhäsionsverschleiß ===
[[Bild:Adhesion_x114.jpg ]]
Wird hervorgerufen durch die Verbindung von Werkstoffabrieb an der Werkzeugschneide (Kaltverschweißung) und anschließenden Abreißens der Festkörperbindung. Dabei werden Teilchen aus dem Schneidstoff gerissen.
Adhäsionsverschleiß tritt nur bei struktureller ähnlichkeit der metallischen Stoffe auf. Je unterschiedlicher die Werkstoffe sind, desto geringer ist die Neigung zum Adhäsionsverschleiß.

=== Diffusionsverschleiß ===
[[Bild:450px-Diffusion.png]]
Tritt bei hohen Temperaturen und chemischer Ähnlichkeit von Werkstoff und Schneidstoff auf. Dabei wandern Atome vom Span ins Werkzeug. Die Schneide wird zunehmend weicher und verformt sich.

=== mechanischer Abrieb (Abrasion)===
[[Bild:Abrasion_x114.jpg ]]
Mechanischer Abrieb entsteht, wenn sich durch äußere Kräfte Schneidstoffteilchen lösen.

=== Verzunderung/Oxidation ===
[[Bild:Beispiel.jpg]]
Aufgrund von hohen Temperaturen an der Schneidenkante reagiert der Schneidstoff mit Luftsauerstoff. Er oxidiert. Die sich dabei bildende Schicht (Zunder) ist sehr spröde und bricht schnell bei Belastung weg. Verzunderung erkennt man an den Verfärbungen an der Schneidenkante.

== '''Verschleißarten''' ==
Durch die verschiedenen Verschleißformen entstehen die Verschleißarten. Je nach Material des Schneidwerkzeugs und Werkstoffs treten unterschiedliche Verschleißarten auf.

=== Freiflächenverschleiß ===
Freiflächenverschleiß ist der gleichmäßige Abrieb von Schneidstoff an der Freifläche. Die Verschleißfläche verläuft parallel zur Schnittrichtung.

Ursachen:

* zu hohe Schnittgeschwindigkeit
* Vorschub nicht an Schneidstoff angepasst
* falscher Schneidstoff gewählt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Verschleißfesteren Schneidstoff wählen
* Vorschub erhöhen. Richtiges Verhältnis zwischen Schnittgeschwindigkeit und Vorschub

=== Kolkverschleiß ===
Der ablaufende heiße Span erzeugt einen Auskolkung (Krater) auf der Spanfläche. Durch den Abtrag von Schneidstoff wird die Schneidkante geschwächt. Außerdem entsteht eine größere Verformung des ablaufenden Spans. Als Folge nehmen die Schnittkräfte zu und führen zu einer erhöten Gefahr des Schneidenbruchs.

Ursachen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub wurden zu hoch gewählt
* zu geringer Spanwinkel
* falscher Schneidstoff gewählt
* [[Kühlschmierstoffe]] wurde falsch zugeführt

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit und/oder Vorschub herabsetzen
* Verschleißfesteren Schneidstoff verwenden
* Wendeschneidplatte mit positivem Spanwinkel verwenden
* Kühlmittel in der richtigen Menge und mit ausreichendem Druck zuführen

=== Aufbauschneidenbildung ===
Eine Aufbauschneide entsteht, wenn die Schnittgeschwindigkeit zu gering ist und der Span infolge einer zu geriner Schnitttemperatur nicht richtig abfließen kann. Das Werkstückmaterial Verklebt am Schneidwerkzeug und übernimmt die Aufgabe der Schneidkante. Nach und nach wandern Werkstoffbestandteile mit dem ablaufenden Span ab und verursachen Ausbrüche an der Schneidkante.

Ursachen:

* zu niedrige Schnitttemperatur
* Spanwinkel zu klein
* Schnittgeschwindigkeit zu gering
* falscher Schneidstoff
* fehlende Kühling

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Schneidengeometrie dem Bearbeitungsprozess anpassen
* eine wirksame Kühlung einsetzen
* Schneidstoff mit Beschichtung wählen

=== plastische Verformung ===
Bei zu hohen Bearbeitungstemperaturen und mechanischer beanspruchung kann es dazu führen, dass der Schneidstoff erweicht und sich plastisch Verformt.

Ursachen:

* zu hohe Temperatur
* zu hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
* Beschädigung der Beschichtung

Maßnahmen:

* Schnittgeschwindigkeit senken
* Vorschub und damit Spanquerschnitt verkleinern
* Anstellwinkel verkleinern
* Schneidstoff kühlen
* rechtzeitig die Schneidplatte wechseln

=== Ausbröckelung ===
Bei sehr hoher mechanischer Belatung und hohen Temperaturspannungen können Schneidstoffpartikel aus der Schneidkante herausbrechen. Folgen sind eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidkante und dadurch eine mangelde Oberflächenbeschaffenheit am Werkstück. Einkerbungen und Abblättern einzelner Partikel sind können zu einem Werkzeugbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Schneidstoff zu spröde (verschleißfest)
* Vibrationen
* Schneidengeometrie ist zu schwach
* bildung einer Aufbauschneide
* Vorschub oder Schnitttiefe zu hoch
* Spanabtransport nicht gegeben
* unterbrochener Schnitt

'''Maßnahmen:'''

* zäheren Schneidstoff verwenden
* negative Schneidengeometri wählen
* Spanleitstufe verwenden
* Schnittgeschwindigkeit erhöhen
* Vorschub anpassen
* Schneidkante anfasen

=== Kerbverschleiß ===
Kerbverschleiß kann an der Haupt- und an der Nebenschneide entstehen. An der Hauptschneide entsteht er durch mechanische Ursachen und an der Nebenschneide entsteht er durch Adhäsions- oder Oxidationsverschleiß. Kerbverschleiß führt zu einer mangelden Oberflächengüte und kann zu einem Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* Oxidation
* mechanischer Abrieb

'''Maßnahmen:'''

* Schneidstoff mit geeigneter Beschichtung wählen
* Schnittgeschwindigkeit und Vorschub verringern
* Spanwinkel vergrößern

=== Kammrissbildung ===
Kammrisse entstehen durch hohe Temperaturschwankungen. Das Schneidmaterial ermüdet und es entsthen senkrechte Risse zur Schneidkante. Wärend des Schneidvorgangs können Schneidstoffpartikel in die Risse gelangen und zu Ausbröckelungen führen. Infolge dessen kann es auch zu einem plötzlichen Schneidenbruch führen.

'''Ursachen:'''

* ungleichmäßige Kühlschmierung
* unterbrochener Schnitt
* variierende Spandicken

'''Maßnahmen:'''

* Kühlung gleichmäßig zuführen. Bei Hartmetall und Keramik auf kühlung verzichten
* Schneidstoffe mit hoher Zähigkeit und hoher Temperaturwechselbeständigkeit verwenden

== Quellenangaben ==
'''Bücher:'''

* Grundlagen der Fertigungstechnik [http://www.amazon.de/Grundlagen-Fertigungstechnik-Birgit-Awiszus/dp/3446407456/ref=sr_11_1?ie=UTF8&qid=1240427135&sr=11-1/ ISBN: 3-446-40745-6]
* GARANT Zerspanungshandbuch [http://www.hoffmann-group.com/download/de/zhb_kat39/web_pdf/zerspanungshandbuch_k39_de.pdf/ ISBN: 3-00-016882-6]

'''Internet:'''

* [http://www.hoffmann-group.com/ Hoffmann-group]
* [http://www.maschinenbau.de/maschinenbau-lexikon.aspx Maschinenbau Lexikon]
* [http://www.kempf-tools.de/drehwerkzeugepdf/seite40.pdf Kempf Tools]
* [http://www.sulzermetco.com Sulzer Metco]
[[Kategorie:Fertigungstechnik]]