Schnittwerte und Werkzeugwirtschaft
Serien- und Massenbetrieb
Erläuterungen und Berechnungen
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Standzeit T, min |
Schnittgeschwindigkeit Vc, m/min |
Drehzahl n, Umdr./min |
Hauptzeit t0, min |
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15 |
132 |
838 |
0,38 |
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30 |
115 |
730 |
0,43 |
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60 |
100 |
635 |
0,50 |
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90 |
92 |
586 |
0,54 |
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120 |
87 |
553 |
0,57 |
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180 |
80 |
510 |
0,62 |
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240 |
76 |
481 |
0,65 |
© 2014 Entwicklung und Design von Y. Smolash
Schema für Drehen
Das Werkstück aus Baustahl (warmgewalzter Rundstab) mit der Festigkeit σ= 700 N/ mm² und Länge= 100 mm soll von Ø 50mm auf Ø 44 mm gedreht werden. Schneidverfahren- Schruppen. Oberflächengüte nach Bearbeitung Rz=60. Stückzahl= 115000.
A. Drehverfahren:
Drehen durch Drehmeißel mit der Hartmetallplatte.
Spannen: Zentrierspitze mit Stirnseitenmitnehmer
Mitlaufende Zentrierspitze
Zentrierbohrungen an Werkstück
Messgerät: Rachenlehre
B. Werkzeug-und Kühlungauswahl
Werkzeug: ein gerader Drehmeißel mit der Wendeschneidplatte.
Schneidstoff: P20 für Schruppen, viereckige Wendeschneidplatte
Geometrie: Freiwinkel α= 5°, Spanwinkel γ= 10°, Einstellwinkel
μ= 45°
Kühlung: Emulsion
C. Formeln für Schnittwerte:
Schnitttiefe ap, mm
Einflussfaktoren: Arbeitsplanung (Technologie), Oberflächengüte.
Bei Rauheiten Rz= 60μm und relativ kleiner Schnitttiefe kann man
solches Werkstück in einer Arbeitsschritt bearbeiten (Schruppen).
ap= (D- d)/2= (50- 44)/2= 3 mm
wo D - Werkstückdurchmesser vor Bearbeitung, mm
d - Werkstückdurchmesser nach Bearbeitung, mm
2. Vorschub f, mm/Umdr. können durch Spanungsverhältnis G = ap/f ermitteln.
Einflussfaktoren: phisiko- mechanischer Werkstoffeigenschaften (Härte, Festigkeit), Bearbeitungsverfahren (grobe Bearbeitung, Schruppen, Schlichten, Feindrehen, Feinstdrehen), Schneidstoffeigenschaften ( Härte, Zähigkeit, Größe von Schneidplatten), Maschinenleistung.
Berechnen f=ap/G, (aus Schneidtheorie)
wo G= (2....15). Bestes Verhältnis ist 8 (praktischer Wert) für Schruppen bei dem Baustahl mit σ= 700 N/ mm², Schneidstoff P20,
f= 3/8≈ 0,4 mm/Umdr.
3.Schnittgeschwindigkeit Vc m/min
Einflussfaktoren: phisiko- mechanischer Werkstoffeigenschaften (Härte, Festigkeit), Bearbeitungsverfahren (grobe Bearbeitung, Schruppen, Schlichten, Feindrehen, Feinstdrehen), Schneidstoffeigenschaften ( Härte, Zähigkeit), Kühlung, Bestand von Werkstück (Schmiede,- Guss,- Walzhaut oder Bearbeitung nach Schruppen).
Für das Werkstück aus unlegierter Stahl mit σ= 700 N/ mm², Oberflächengüte Rz= 60, Schruppen, Schneidstoff P20, unter Kühlung- Emulsion, Stahlprofil: warmgewalzter Rundstab, Vorschub= 0,4mm/ Umdr. und nichtunterbrochener Schnitt berechnen wir Schnittgeschwindigkeit:
Formel: V= (500-5*Rm/12) für den Baustahl und legierten Stahl , (1)
wo Rm - Festigkeit N/ mm²
Vc= V*K1*K2*K3
K1- Korrekturfaktor, berücksichtigt Bestand von Werkstück =0,9 (für warmgewalzter Rundstab).
K2- Korrekturfaktor, berücksichtigt Schnittzustand =1 (für nichtunterbrochener Schnitt).
K3- Korrekturfaktor, berücksichtigt Wert von Einstellwinkel= 1 (für μ= 45°)
4. Drehzahl
n= 1000*Vc/(π*D), (2)
wo n -Drehzahl, Umdr./ min
Vc- Schnittgeschwindigkeit, m/min
Π - 3,14
D - Werkstückdurchmesser vor Bearbeitung, mm
5. Hauptzeit
t0= L/f*n, min (3)
wo to- Hauptzeit, min
f- Vorschub, mm/Umdr.
n- Drehzahl, Umdr./ min
L- Gesamtweg, mm; L= L1+La+Lu= 100+10+8= 118 mm
L1- Bearbeitungslänge, mm =100 mm
La - Vorlaufweg, mm =10 mm
Lu - Überlaufweg, mm= 8 mm
D. Schnittwerte
Die Schnittgeschwindigkeit ist nach der Formel (1) für die Standzeit T =15 Minuten bestimmt. Für andere Werte der Standzeit wird in Formel (1) der Korrekturfaktor Кт eingeführt, zum Beispiel: für die Standzeit Т = 60 Min, Kt=0,76; dann wird die Drehzahl n und die Hauptzeit to ausgerechnet.
Drehen