Der Vorteil von Werkzeugmaschinen im Maschinenbau: Nur mit ihrer Hilfe können Teile anderer Maschinen bearbeitet und hergestellt werden. Metall drechseln: welche Eigenschaften bringt diese Metallbearbeitung mit sich?

 

Metall drechseln

Der Vorteil von Werkzeugmaschinen im Maschinenbau ergibt sich aus ihrem grundsätzlichen Zweck: Nur mit ihrer Hilfe können Teile anderer Maschinen bearbeitet und gefertigt werden, die dann in verschiedenen möglichen Wirtschaftszweigen zum Einsatz kommen. Die technologische Entwicklung sowie die Entwicklung von Werkzeugmaschinen richten sich gerade heute auf immer komplexere und massenhaftere Bearbeitungen aus. Dabei spielen die Entwicklung der Elektronik und Informatik, also die Entwicklung verschiedener Systeme und Digitalisierungstechniken, eine wichtige Rolle. Für die Zukunft wird eine Weiterentwicklung und Zweckbestimmung des Verarbeitungssystems erwartet.

 

Das primäre Ziel der modernen Verbesserung von Werkzeugmaschinen ist die Optimierung des Zeitverbrauchs, die flexible Automatisierung und die Reduzierung der Bearbeitungskosten. Dementsprechend zeichnen sich moderne Werkzeugmaschinen einerseits durch eine hohe Komplexität, andererseits aber auch durch eine hohe Anwendungseffizienz aus. Das Kriterium des Umweltschutzes, das in der Entwicklung der heutigen Technik einen herausragenden Platz einnimmt, ist nicht zu vernachlässigen.

Neue Werkstoffe für Schneidwerkzeugteile ermöglichen eine Metallbearbeitung in kurzen Zeiteinheiten. Die Behandlung von gehärteten Materialien nach den Methoden der definierten geometrischen Klinge wird angewendet. Dazu gehören Dreh-, Bohr- und Fräsoperationen. Der Trend zur Anwendung solcher Verfahren begründet sich durch hohe Gewinne durch große Zeitersparnis im Gegensatz zur Bearbeitung durch konventionelles Drechseln oder Schleifen.

 

Grundmerkmale vom Drechseln: Arten von Drechselnmessern

Beim Drechselnwerden verschiedene Arten von Drechselnmessern mit Schneideinsätzen verwendet. Die Aufteilung der Wendemesser erfolgt nach dem Prinzip der Befestigung der Schneidplatte am Halter. Dementsprechend gibt es:

 

  1. Drechselmesser mit mechanisch befestigtem Schneideinsatz
  2. Drechselmesser aus Schnellarbeitsstahl
  3. Drechselmesser mit angelötetem Schneideinsatz.

 

Letztere werden in letzter Zeit aufgrund gewisser Mängel im Vergleich zu anderen Varianten immer weniger verwendet, so dass beispielsweise bei der Bearbeitung von Werkstoffen auf Materialien mit hoher Härte verzichtet wird. Schneidwerkzeuge in der industriellen Verarbeitung dienen der spanenden Bearbeitung von Werkstoffen, also dem Trennprozess von Partikeln.

Unabhängig von der Anzahl der Schneidteile des Werkzeugs haben alle Typen die Hauptwerkzeugsegmente, die Flächen, Winkel und Schneiden umfassen. Das Wendemesser besteht aus zwei Teilen: dem Schneidsegment und dem Griff. Das Schneidsegment trennt die Materialpartikel und der Griff dient zum Halten des Schneidteils und zum Befestigen des Werkzeugs an der Maschine. Der Schneidteil des Werkzeugs nimmt den vorderen und hinteren Teil der Schneidfläche ein. Sie bilden den Schneidkeil des Werkzeugs, während das Schneidmesser ein Querschnitt der Vorder- und Rückseite ist. Die Vorder- und Rückseite nehmen am Bearbeitungsprozess teil.
Die Haupt- und Nebenschneidmesser bilden die Spitze des Schneidwerkzeugs, die abgerundet, abgeschrägt oder scharf sein kann. Werkzeugwinkel sind wesentlich für die Positionsbestimmung des Schneidmessers.

 

Das Material des Schneidwerkzeugs muss verschiedene Voraussetzungen erfüllen, wie hohe Härte und Verschleißfestigkeit, Härteerhalt bei hohen Verarbeitungstemperaturen, Effizienz bei der Wärmebehandlung, Oxidationsbeständigkeit und dergleichen. Die wichtigsten Eigenschaften sind jedoch Verschleißfestigkeit und Zähigkeit.

Zähigkeit ist eine Eigenschaft der Festigkeit des Schneidstoffs und Härte bezieht sich auf die Verschleißfestigkeit.

 

Metall drechseln: Herausforderungen

Metall drechseln bringt mit sich eine der wichtigsten Herausforderungen für den Beruf: den Prozess des Schneidens des Klingenverschleißes. Da das Werkzeug während des Bearbeitungsprozesses Belastungen ausgesetzt ist, ist der Verschleißprozess ein konstantes Paradigma, das unterteilt wird in:

 

  1. Prozesse durch mechanische Einwirkung
  2. Prozesse, die aus der physikalisch-chemischen Wirkung zwischen Werkzeug, Werkstück und Umgebung resultieren.

 

Im Verschleißprozess finden die Prozesse der Rissbildung und die Prozesse ihres Fortschreitens statt. Auch physikalisch-chemische (Härte, Festigkeit, Zähigkeit, chemische Beständigkeit, Oberflächenträgheit, Wärmeleitfähigkeit imaju) und geometrische Eigenschaften des zu bearbeitenden Materials spielen beim Drechseln eine wichtige Rolle. Die geometrische Form des zu bearbeitenden Materials kann die Werkzeugspannung unterschiedlicher Intensität beeinflussen, was sich auf den Verschleiß auswirkt. Dabei ist zu beachten, dass Werkzeugverschleiß ein unerwünschter Prozess ist, der nicht repariert werden kann.

 

Vorteile der Bearbeitung beim Hartdrechseln

Hartdrechseln ist ein Verfahren, das zur Praktikabilität der Produktion beiträgt, aber auch Kosten und Produktionszeit reduziert. Es bietet höhere Produktivität und Flexibilität, niedrigere Werkzeugmaschinenkosten und einen geringeren Stromverbrauch.
Das Hartdrechseln kann auch durch Trockenbearbeitung erfolgen, was ein anspruchsvolles Verfahren ist, da Stabilität durch Vermeidung von Störungen, die den Prozessverlauf beeinflussen, wie Maschinensteifigkeit, Vibrationen und Werkzeugverschleiß, erreicht werden muss. Viele Forscher sind sich einig, dass beim HartDrechseln eine schlechtere Oberflächenrauheit eine der Herausforderungen dieses Verfahrens ist.
Der Erfolg des Bearbeitungsprozesses gehärteter Werkstoffe liegt in der optimalen Schnittgeschwindigkeit.

 

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