Zerspanen


Zerspanen
Logo des Deutschen Instituts für Normung DIN 8589
Bereich Fertigungsverfahren
Titel Spanen
Kurzbeschreibung:
Letzte Ausgabe 9.2003
ISO

Zerspanen (trennend), nach DIN 8580 auch Spanen (formgebend) genannt, bezeichnet in der Technologie alle mechanischen Bearbeitungsverfahren, bei denen das Material in die gewünschte Form gebracht wird, indem überflüssiges Material in Form von Spänen abgetragen wird. Das Fertigungsverfahren Spanen ist in Deutschland in der DIN 8589 definiert.

Der Begriff Spanen (Zerspanen) wird heute meist im Zusammenhang mit der Metallbearbeitung gebraucht, obwohl auch die spanende Bearbeitung aller anderen festen Werkstoffe wie Holz und Kunststoff dazu gehört. Dazu hat die Industrialisierung und die damit einhergehende Entwicklung der Massenfertigung entscheidend beigetragen. Aus den Maschinenarbeitern in der Metallindustrie entwickelte sich das Berufsbild des Zerspanungsfacharbeiters bzw. Zerspanungsmechanikers. Aber auch die manuellen spanenden Formgebungsverfahren gehören zum Spanen. Das Spanen ist ein Themenfeld der Fertigungsverfahren.

Das Grundprinzip des Spanens beruht auf dem Eindringen einer keilförmigen Werkzeugschneide in die Oberfläche des Werkstücks und anschließendem Abschälen einer dünnen Materialschicht, des Spans. Das Werkzeugmaterial muss dabei stets härter sein als der bearbeitete Werkstoff. Zur Bearbeitung relativ weicher Werkstoffe genügen einfache Stähle als Werkzeugmaterial. Bei härteren Materialien werden spezielle Werkzeugstähle, Hartmetall, Sinterwerkstoffe, Schneidkeramik, Korund oder Diamant als Schneidstoffe eingesetzt. Die Schneide kann eine exakt definierte Schneidengeometrie aufweisen, wie beispielsweise beim Drehen und Bohren (spanende Bearbeitung mit geometrisch bestimmter Schneide), oder unregelmäßig geformt sein wie beim Schleifen und Läppen (spanende Bearbeitung mit geometrisch unbestimmter Schneide).

Inhaltsverzeichnis

Spanende Verfahren

Spanen mit geometrisch bestimmter Schneide

Liegt vor, wenn die Schneidenanzahl, Form der Schneidkeile und Lage zum Werkstück bekannt und beschreibbar sind.

Spanen mit geometrisch unbestimmter Schneide

Liegt vor, wenn Schneideanzahl, Form der Schneidkante und Lage zum Werkstück nur über statistische Kenngrößen beschreibbar sind.

Maschinen zum Zerspanen

Zerspanwerkzeuge

Rattern

Rattern bezeichnet eine dynamische Instabilität des Zerspanungsprozesses auf Grund von auftretenden Schwingungen beim Zerspanen. Dies kann resultieren aus

  • zu schlanker Werkzeuggestalt
  • zu hohen Schnittparametern
  • falsch eingespannten Werkstücken (z.B. beim Drehen: fliegend eingespannt, also nur auf einer Seite & freie Länge > dreifacher Werkstückdurchmesser)

Rattern beeinträchtigt die Oberflächengüte des bearbeiteten Werkstücks und die Standzeit des Werkzeuges und kann im Extremfall zum Bruch der Werkzeugschneide oder des Werkzeuges führen.


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