Fertigungstechnik
     
 
 
 
 

Werkzeugschneide

Die Grundform jeder Schneide ist der Keil.
Der Schneidestoff muss verschleissfest und ausreichend zäh sein.

Schneiden und Flächen am Schneidekeil

Der Schneidekeil wird durch Spanfläche und Freifläche begrenzt. Werkzeuge können Haupt- und Nebenschneiden haben.

Der Schneidekeil der Hauptschneide weist in Vorschubrichtung und leistet die grösste Trennarbeit.
Die Nebenschneide weist nicht in Vorschubrichtung. Der Übergang zwischen Haupt- und Nebenschneide bildet die Schneideecke, die meist gerundet ist.

Auf der Spanfläche läuft der Span ab.
Die Freifläche ist gegenüber der entstehenden Werkstückoberfläche.

Winkel am Schneidekeil

Als Freiwinkel bezeichnet man den freien Winkel zwischen Freifläche und Werkstückoberfläche.
Bei Freiwinkel 0° würde das Werkzeug am Werkstück stark reiben, grosse Freiwinkel minimieren den Freiflächenverschleiss, begünstigen aber das ausbrechen der Schneidekante.

Der Spanwinkel ist der Winkel zwischen der Spanfläche und einer senkrecht zur Bearbeitungsfläche gedachten Linie.
Der Spanwinkel beeinflusst die Spanbildung.
Der Spanwinkel wird umso grösser gewählt, je weicher der zu bearbeitende Werkstoff ist.
Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten, unterbrochenem Schnitt oder sehr harten und spröden Werkstoffen arbeitet man mit kleinen oder negativen Spanwinkeln.

Der Keilwinkel abhängig vom Freiwinkel und Spanwinkel.

Freiwinkel + Keilwinkel + Spanwinkel = 90°

Mit kleinem Keilwinkel kann das Werkzeug besser in den Werkstoff eindringen, mit grossem Keilwinkel ist die Schneide stabiler und die Wärme wird besser abgeführt.

Kräfte an der Werkzeugschneide

Die Kräfte die notwendig sind um den Werkstoff zu Trennen sind abhängig von:

  • der Festigkeit des Werkstoffes
  • den Winkeln an der Werkzeugschneide
  • dem Spanungsquerschnitt.

Bewegung zwischen Werkzeug und Werkstück

Die Bewegungen von Werkzeug und Werkstück sind meist gerade oder kreisförmig.

Die Schnittbewegung ist die Bewegung zwischen Werkzeugschneide und Werkstück die ohne Vorschubbwewegung nur während einer Umdrehung oder eines Hubes spanen würde.

Die Vorschubbewegung ermöglicht zusammen mit der Schnittbewegung eine stetige Spanabnahme.

Beim Zerspanen in mehreren Schritten kommt die Zustellbewegung hinzu. Sie bestimmt die Dicke der abzunehmenden Werkstoffschicht im Voraus.

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FKB s. 92-95