{"id":22542,"date":"2024-03-18T14:44:44","date_gmt":"2024-03-18T06:44:44","guid":{"rendered":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/?p=22542"},"modified":"2024-03-18T14:50:46","modified_gmt":"2024-03-18T06:50:46","slug":"ideal-chip-formation","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/ideal-chip-formation\/","title":{"rendered":"Was ist die ideale Spanbildung im Bearbeitungsprozess?"},"content":{"rendered":"
Im Bearbeitungsprozess sind die Bildung und Abfuhr von Sp\u00e4nen von entscheidender Bedeutung, da sie den reibungslosen Ablauf des Schneidprozesses ohne Besch\u00e4digung der Maschine, der Werkzeuge oder des Werkst\u00fccks gew\u00e4hrleisten und gleichzeitig die Sicherheit des Bedieners gew\u00e4hrleisten. Die Spanbildung hat im Bereich der Zerspanungstechnik mehr wissenschaftliche Aufmerksamkeit erregt als jedes andere Thema, doch die Umsetzung dieser wissenschaftlichen Erkenntnisse in praxistaugliche, nutzbare Modelle erweist sich als Herausforderung. Hier untersuchen wir die Spanbildung aus praktischer Sicht.<\/p>\n

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Abbildung 1: Vereinfachtes Modell der Spanbildung<\/p>\n

W\u00e4hrend des Bearbeitungsprozesses erf\u00e4hrt das abgetragene Material eine plastische Verformung und Scherung innerhalb der Scherebene und wird je nach Eigenschaften des Werkst\u00fcckmaterials in langen oder kurzen Spanformen ausgesto\u00dfen. In der Scherzone des Bearbeitungsprozesses wird eine erhebliche Menge Energie verbraucht. Bei der Bearbeitung inkompressibler Materialien \u00e4ndert die Verformung des Materials innerhalb der Scherebene sein Volumen nicht. Unter der Annahme, dass es sich bei der Verformung um eine einfache Scherung handelt und ein Stapel von Materialschichten parallel zur Scherebene angeordnet wird, kann die Spanbildung als Scherprozess dieser Materialschichten angesehen werden.<\/p>\n

Materialeigenschaften und Spanbildung<\/h1>\n

Zahlreiche Faktoren beeinflussen die Spanbildung, insbesondere die Eigenschaften des Werkst\u00fcckmaterials. Metallschneidende Prozesse beinhalten eine plastische Verformung des Werkst\u00fcckmaterials, gefolgt von einer Scherung. Dabei spielen elastische und plastische Materialverhalten eine entscheidende Rolle. Verschiedene Werkst\u00fcckmaterialien weisen unterschiedliche Kombinationen von Scherfestigkeit und Duktilit\u00e4t auf. Die Duktilit\u00e4t des Werkst\u00fcckmaterials bezieht sich auf das Ausma\u00df, in dem es verformt werden kann, bevor es bricht (siehe Abbildung 2). Je h\u00f6her die Duktilit\u00e4t des Werkst\u00fcckmaterials ist, desto l\u00e4nger sind die Sp\u00e4ne. Als Faustregel gilt: Wenn die Duktilit\u00e4t des Materials etwa 251 TP3T \u00fcbersteigt, sind die Sp\u00e4ne lang bis sehr lang.<\/p>\n

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Abbildung 2: Einfluss plastischer und elastischer Eigenschaften des Werkst\u00fcckmaterials auf die Spanbildung.<\/p>\n

Einige Werkst\u00fcckmaterialien erzeugen lange Sp\u00e4ne; Einige produzieren lange und duktile Sp\u00e4ne, w\u00e4hrend andere kurze Sp\u00e4ne erzeugen. Diese Methode wird auch im ISO-System zur Klassifizierung verschiedener Arten von Werkst\u00fcckmaterialien verwendet. Da jede ISO-Gruppe (P, M, K, N, S und H) vorhersehbare Sp\u00e4ne erzeugt, m\u00fcssen die Auswahl der Werkzeuge und Schnittbedingungen zum Materialverhalten passen. Die ISO-Gruppe P (Stahl) umfasst Werkstoffe mit relativ hoher Duktilit\u00e4t und Neigung zur Bildung langer Sp\u00e4ne. Es m\u00fcssen geeignete Vorsichtsma\u00dfnahmen getroffen werden, um die akzeptable Form und L\u00e4nge der Chips beizubehalten.<\/p>\n

ISO Groups K (cast materials) and H (hardened steels) include materials with lower ductility that produce short chips. This simplifies chip control. ISO Groups M (stainless steel), S (super alloys), and N (non-ferrous materials) include materials with relatively low ductility but noticeably viscous. These materials form so-called “Built-up edge” chips.<\/p>\n

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Abbildung 3: Klassifizierung der Chipmorphologie und -formen.<\/p>\n

Klassifizierung der Chipmorphologie und -formen<\/h1>\n

Chips k\u00f6nnen von sehr lang bis sehr kurz klassifiziert werden, wobei bei idealen Chips jegliche Extreme vermieden werden. Zu kurze Sp\u00e4ne k\u00f6nnen dazu f\u00fchren, dass die Bearbeitung unterbrochen wird, was zu vorzeitigem Abplatzen der Werkzeugkante und einer verk\u00fcrzten Werkzeuglebensdauer f\u00fchrt. Aus Sicht der Standzeit sind l\u00e4ngere Sp\u00e4ne vorzuziehen. Lange und gleichm\u00e4\u00dfig geformte Sp\u00e4ne f\u00fchren zu weniger Mikrovibrationen w\u00e4hrend des Bearbeitungsprozesses und f\u00fchren zu einer besseren Oberfl\u00e4chenqualit\u00e4t. Aus Sicht des Schneidprozesses selbst sind lange Sp\u00e4ne jedoch nicht ideal. Sie k\u00f6nnen die Maschine, das Werkst\u00fcck und die Werkzeuge besch\u00e4digen und unsichere Bedingungen f\u00fcr die Bediener schaffen. Sie k\u00f6nnen auch zu Auswurfproblemen in Sp\u00e4nef\u00f6rderern f\u00fchren und so zu Produktionsausf\u00e4llen f\u00fchren.<\/p>\n

\"Spanbildung\"
Spanbildung<\/figcaption><\/figure>\n

Abbildung 4: Klassifizierung der Chips, von lang nach kurz. Von links nach rechts: Ribbon, Tangled, Helical, Long Helical, Helix, Ideal Helix, Helical Pipe, Long Comma und Short Comma Chips.<\/p>\n

Kurze Sp\u00e4ne beseitigen Auswurfprobleme, deuten jedoch auf intermittierendes Schneiden hin, was zu einer k\u00fcrzeren Werkzeuglebensdauer (aufgrund von Absplitterungen an der Werkzeugkante) und zu Mikrovibrationen f\u00fchren kann, die die Oberfl\u00e4chenqualit\u00e4t verschlechtern. Spiralf\u00f6rmige Sp\u00e4ne sind weder zu lang noch zu kurz, was einen Idealzustand darstellt und die beste M\u00f6glichkeit f\u00fcr optimale Schneidvorg\u00e4nge bietet.<\/p>\n

Ideale Spanbildung, kurze Spiralform<\/h2>\n

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Geringer Strombedarf<\/p>\n

Geringe Belastung der Schneidkanten<\/p>\n

Geringe Schnittkraft. Leichter auszuwerfen<\/p>\n

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Vermeiden Sie sehr kurze Chips<\/h2>\n

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Hoher Leistungsbedarf<\/p>\n

Hohe Beanspruchung der Schnittkanten<\/p>\n

Kann zu Durchbiegungen und Vibrationen des Werkzeugs oder Werkst\u00fccks f\u00fchren<\/p>\n

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Vermeiden Sie lange und bandf\u00f6rmige Sp\u00e4ne<\/h2>\n

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Schwer auszuwerfen<\/p>\n

Gef\u00e4hrlich f\u00fcr Bediener<\/p>\n

Kann nachschneiden und das Werkst\u00fcck oder Werkzeug besch\u00e4digen<\/p><\/div>\n

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In machining process, the formation and evacuation of chips are crucial as they ensure the smooth progression of the cutting process without damaging machine, tools, or workpiece, while also ensuring the safety of the operator. The chip formation\u00a0 has attracted more scientific attention in the field of machining technology than any other topic, yet translating…<\/p>","protected":false},"author":2,"featured_media":22545,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[92],"tags":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/\u56fe\u72473-1.png","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/22542"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=22542"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/22542\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/22545"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=22542"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=22542"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=22542"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}