Gewindetechnik und Frästechnik · Handbuch der Gewindetechnik und Frästechnik Anwendungen · Tipps · Tabellen herausgegeben von EMUGE-FRANKEN EMUGE-Werk Richard Glimpel GmbH &

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Handbuch der Gewindetechnik und FrästechnikAnwendungen · Tipps · Tabellen

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EMUGE-Werk Richard Glimpel GmbH & Co. KG Fabrik für PräzisionswerkzeugeNürnberger Straße 96-100 · 91207 Lauf · GERMANY Telefon (0 91 23) 1 86-0 · Telefax (0 91 23) 1 43 13

FRANKEN GmbH & Co. KG Fabrik für PräzisionswerkzeugeFrankenstraße 7/9a · 90607 Rückersdorf · GERMANY Telefon (09 11) 95 75-5 · Telefax (09 11) 95 75-327

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Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.ddb.de abrufbar.

EMUGE-FRANKEN hat alle Texte in diesem Buch mit großer Sorgfalt erarbeitet. Dennoch können Fehler nicht ausgeschlossen werden. Eine Haftung des Herausgebers oder des Verlags, gleich aus welchem Rechtsgrund, ist ausgeschlossen. Die in diesem Buch wiedergegebenen Bezeichnungen können Warenzeichen sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann.

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ISBN 3-89578-232-7

Herausgeber: EMUGE-FRANKENVerlag: Publicis Corporate Publishing, Erlangen © 2004 by EMUGE-FRANKEN Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwendung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen, Bearbeitungen sonstiger Art sowie für die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Dies gilt auch für die Entnahme von einzelnen Abbildungen und bei auszugsweiser Verwendung von Texten.

Wir danken den Firmen Balzers (LI), Böhler Edelstahl (AT), Eifeler (DE), CemeCon (DE) und Platit/Blösch (CH) für die zur Verfügung gestellten Abbildungen.

DIN-Normen wiedergegeben mit Erlaubnis des DIN Deutsches Institut für Normung e.V. Maßgebend für das Anwenden der Norm ist deren Fassung mit dem neuesten Ausgabedatum, die bei der Beuth Verlag GmbH, Burggrafenstraße 6, 10787 Berlin, erhältlich ist.

Printed in Germany

❚ ❙ ❘ ➤ Vorwort

5

Seit es Leben gibt, wandeln sich Formen und Strukturen, werden komplexer, effektiver. Das gilt natürlichauch für die Technik. Technischer Fortschritt schafft Zufriedenheit, Wohlstand, Komfort und Sicherheit.Voraussetzung dafür sind Produktionseinrichtungen, die – insbesondere in der Serienfertigung – Produkteentstehen lassen, welche eine breite Anwendung finden und somit einer großen Zahl von Anwendernpreiswert von Nutzen sind.

Die meisten technologischen Errungenschaften konnten nur realisiert werden, weil Produktionseinrichtungenwie Werkzeugmaschinen und Präzisionswerkzeuge ständig auf die immer anspruchsvolleren Bedürfnisseoptimiert wurden.

EMUGE-FRANKEN, einer der führenden Hersteller von Präzisionswerkzeugen, hat sich in der über80jährigen Firmengeschichte mit Kompetenz und Sachverstand wesentlich an diesen Prozessen beteiligt.Eines unserer wichtigsten Anliegen ist es, dieses Wissen einem breiten Publikum zur Verfügung zu stellen.Aus dieser Grundhaltung heraus ist das vorliegende Handbuch entstanden.

Das Handbuch der Gewindetechnik und Frästechnik von EMUGE-FRANKEN beinhaltet alle wesentlichenInformationen, um in der Gewinde-, Prüf-, Fräs- und Spanntechnik den wirtschaftlichen Einsatz vonPräzisionswerkzeugen sicherzustellen. Dabei werden die Werkzeuge und deren Einsatz werkstoff- undwerkstückspezifisch behandelt. Eine umfangreiche Dokumentation bezüglich DIN-Normen ist Bestandteildieses Nachschlagwerkes, welches wir als wichtige Ergänzung zu unseren Produktinformationen sehen.

Wir haben uns bemüht, ein Standardwerk zusammenzutragen, das dem Anwender in der täglichen Praxisvon Nutzen ist.

Dipl.-Ing. Helmut GlimpelGeschäftsleitung EMUGE-FRANKEN

❚ ❙ ❘ ➤ Inhaltsverzeichnis

6

Seite

1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

1.1 Allgemeine Einsatzdaten-Berechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

1.2 Umrechnungen von angelsächsischen Einheiten in das SI-System . . . . . . . . . . . . 22

1.3 Berechnung von Schnittkraft, Drehmoment und Leistung . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

1.3.1 Einleitung der Werkstoffe – spezifische Schnittkraft – Spanungsdicke . . . . . . 26

1.4 Oberflächenveredelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

1.4.1 Allgemein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301.4.2 Hartstoff- und Gleitbeschichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

1.5 Zerspanung und Spanformen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

1.6 Standzeitverhalten und Standvermögen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

1.7 Verhältnis Drallsteigung - Drallwinkel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

1.8 Härtevergleichstabelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

2 Schaftformen für Werkzeuge . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

2.1 Schäfte und Vierkante für Gewindewerkzeuge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

2.1.1 DIN 10 Vierkante von Zylinderschäften für rotierende Werkzeuge . . . . 402.1.2 ISO 237 Schaftdurchmesser und Vierkante für rotierende Werkzeuge

mit Zylinderschaft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412.1.3 ASME B94.9 Schaftdurchmesser und Vierkante für Gewindewerkzeuge

nach US-Norm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

2.2 Übersicht Zylinderschäfte für Bohr- und Fräswerkzeuge . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

2.2.1 DIN 1835-1 Zylinderschäfte für Fräser aus Schnellarbeitsstahl . . . . . . . . 442.2.2 DIN 6535 Zylinderschäfte für Spiralbohrer und Fräser aus Hartmetall . . . . 462.2.3 ASME B94.19 Zylinderschäfte für Fräser, nach US-Norm . . . . . . . . . . . . 47

2.3 Übersicht Morsekegelschäfte und Stellhülsenschäfte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

2.3.1 DIN 228-1 Morsekegel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 502.3.2 DIN 2207 Werkzeugschäfte für Frässpindelköpfe nach DIN 2201 . . . . . 512.3.3 ASME B5.10 Selbsthemmender Kegelschaft mit Austreiblappen,

nach US-Norm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522.3.4 DIN 6327-1 Stellhülsen mit Werkzeugkegel . . . . . . . . . . . . . . . . . . 532.3.5 ASA B5.11 Stellhülsenschäfte mit Werkzeugkegel, nach US-Norm . . . . . 542.3.6 DIN 69880-1 (VDI 3425) Werkzeughalter mit Zylinderschaft . . . . . . . . . . 55

2.4 Übersicht Steilkegelschäfte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

2.4.1 DIN 2080-1 Steilkegelschäfte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 582.4.2 ANSI B5.18 Steilkegelschäfte, nach US-Norm . . . . . . . . . . . . . . . . 592.4.3 DIN 69871-1 Steilkegelschäfte für automatischen Werkzeugwechsel . . . . . 602.4.4 ASME B5.50 Steilkegelschäfte für automatischen Werkzeugwechsel,

nach US-Norm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 622.4.5 JIS B 6339 Steilkegelschäfte für automatischen Werkzeugwechsel,

nach japanischer Norm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63


7

Seite

2.5 Übersicht Kegel-Hohlschäfte mit Plananlage (HSK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

2.5.1 DIN 69893-1 Kegel-Hohlschäfte mit Plananlage, Standardausführung . . . . . 662.5.2 DIN 69893-2 Kegel-Hohlschäfte mit Plananlage und

Kühlschmierstoffzuführung über den Bund . . . . . . . . . . . . 702.5.3 DIN 69893-6 Kegel-Hohlschäfte mit Plananlage . . . . . . . . . . . . . . . . 732.5.4 DIN 69893-5 Kegel-Hohlschäfte mit Plananlage,

für Hochgeschwindigkeitsbearbeitung . . . . . . . . . . . . . . 75

3 Schnellarbeitsstahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

3.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

3.2 Welche Anforderungen werden an die Werkzeug-Werkstoffe für Zerspanungswerkzeuge gestellt? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

3.2.1 Plastische Verformung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 783.2.2 Zähigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 783.2.3 Verschleißverhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

3.3 Historische Entwicklung und Legierungselemente der Schnellarbeitsstähle . . . . . . . . 79

3.3.1 Chrom-Einfluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 793.3.2 Wolfram-Einfluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 793.3.3 Der erste Schnellarbeitsstahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 803.3.4 Kobalt-Einfluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 803.3.5 Vanadin-Einfluss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 823.3.6 Einflüsse der Legierungselemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 823.3.7 Weitere Legierungsvarianten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 833.3.8 Grundlegierungen heutiger Schnellarbeitsstähle . . . . . . . . . . . . . . . . . 833.3.9 Übersicht über den Einfluss der Legierungselemente

auf die Schnellarbeitsstähle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

3.4 Einflüsse der Wärmebehandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

3.5 Einflüsse der Stahlherstellungsverfahren auf Gefüge und Eigenschaften . . . . . . . . . 85

3.5.1 Schmelzmetallurgische Herstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 863.5.2 Pulvermetallurgische Herstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 883.5.3 Schleifbarkeit und Verschleißbeständigkeit von PM-Material . . . . . . . . . . . 91

3.6 Ausblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

3.7 Eingeführte gebräuchliche SchnellarbeitsstahlLegierungen und deren Anwendungen . . . 92

4 Hartmetall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

4.1 Hartmetall als Schneidstoff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

4.1.1 Geschichtliche Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 964.1.2 Hartmetall im Vergleich zu anderen Schneidstoffen . . . . . . . . . . . . . . . 97

4.2 Hartmetall-Rohstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

4.2.1 Wolfram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 994.2.2 Kobalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

4.3 Hartmetallherstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

4.3.1 Pulveraufbereitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1004.3.2 Formgebung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1004.3.3 Sintern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101


8

Seite

4.3 Hartmetallherstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

4.3.1 Pulveraufbereitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1004.3.2 Formgebung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1004.3.3 Sintern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

4.4 Beurteilung und Klassifizierung von Hartmetallen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

4.4.1 Beurteilung von Hartmetallen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1024.4.2 Klassifizierung von Hartmetallen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

4.5 Eigenschaften von Hartmetallen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

4.6 Fachliteratur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

5 Verschleißschutz- und Gleitschichten . . . . . . . . . . 109

5.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

5.2 Herstellung und Hauptmerkmale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

5.3 Kennwerte und Eigenschaften gängiger Schichten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

5.3.1 Titannitrid-Schichten (TiN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1135.3.2 Titan-Carbonitrid-Schichten (TiCN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1155.3.3 Titan-Aluminiumnitrid-Schichten (TiAlN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1175.3.4 Gleitschichten (MoS2, C-amorph, DLC, WC/C) . . . . . . . . . . . . . . . . 1205.3.5 Hartstoffschichten mit Gleit-Deckschicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1225.3.6 Chromnitrid- und Titandiborid-Schichten (CrN und TiB2) . . . . . . . . . . . . 1235.3.7 Diamantschichten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1245.3.8 Ausblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

5.4 Allgemeine Anwendungshinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

5.5 Messverfahren zur Bewertung von Schichten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

5.5.1 Schichtdicke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1325.5.2 Schichthärte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1335.5.3 Schichthaftung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1345.5.4 Weitere Mess- und Prüfverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

5.6 Verfahrens- und Anlagentechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

5.6.1 PVD-Beschichtungsverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1355.6.2 CVD-Beschichtungsverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1405.6.3 Entschichten und Wiederbeschichten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

5.7 Fachliteratur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

6 Kühlschmierstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

6.1 Anforderungen an Kühlschmierstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

6.2 Bezeichnung von Kühlschmierstoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

6.3 Zusammensetzung von Kühlschmierstoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

6.3.1 Zusammensetzung von nichtwassermischbaren Kühlschmierstoffen . . . . . . 1456.3.2 Zusammensetzung von wassermischbaren Kühlschmierstoffen . . . . . . . . 1466.3.3 Hochdruckzusätze (EP-Additive) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146


9

Seite

6.4 Kontrolle und Pflege von Kühlschmierstoffen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

6.4.1 Konzentration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1476.4.2 pH-Wert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1476.4.3 Nitrit- und Nitratwert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1486.4.4 Keimzahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1486.4.5 Aussehen, Geruch, Konsistenz, Fremdstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

6.5 Auswirkungen von Kühlschmierstoffen auf Mensch und Umwelt . . . . . . . . . . . . 149

6.5.1 Gefährdungspotential und Schutzmaßnahmen . . . . . . . . . . . . . . . . . 1496.5.2 Entsorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

6.6 Kühlschmierstoffe im Einsatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

6.6.1 Gewindefertigung (Gewindeschneiden/Gewindefurchen) . . . . . . . . . . . 1506.6.2 Zerspanen von Stählen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1526.6.3 Bearbeiten von Magnesium und Titan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1526.6.4 Schleifen von Hartmetallen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

6.7 Minimalmengenschmierung und Trockenbearbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

6.7.1 Minimalmengenschmierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1546.7.2 Trockenbearbeitung – Bearbeitung mit gekühlter Druckluft . . . . . . . . . . . 158

6.8 Fachliteratur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

7 Kernlochbohren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

7.1 Übersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

7.2 Kurzbeschreibung der EMUGE-Spiralbohrer und -Stufenbohrer . . . . . . . . . . . . . 163

7.3 Nomenklatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166

7.3.1 Benennungen und Definitionen nach DIN ISO 5419 . . . . . . . . . . . . . . 1667.3.2 Technische Lieferbedingungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1677.3.3 Baumaße . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1687.3.4 Anschliff-Formen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

7.4 Bestimmung von Schnittkraft, Drehmoment und Leistung . . . . . . . . . . . . . . . . 169

7.5 Richtwerte für Schnittgeschwindigkeit und Vorschub . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

7.6 Fehler, Ursachen und Abhilfe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

7.7 Fachliteratur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179

8 Gewindebohren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

8.1 Übersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182

8.2 Programmübersicht der EMUGE-Gewindebohrer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183

8.2.1 Bezeichnung der EMUGE-Gewindebohrer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1838.2.2 Kurzbeschreibung der EMUGE-Gewindebohrer . . . . . . . . . . . . . . . . 1878.2.3 Gewindebohrer-Sonderausführungen (Beispiele) . . . . . . . . . . . . . . . . 249

8.3 Nomenklatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250

8.3.1 Benennungen und Definitionen am Gewindebohrer . . . . . . . . . . . . . . 2508.3.2 Technische Lieferbedingungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252


10

Seite

8.4 Verfahrensspezifische Hinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

8.4.1 Der Gewindeschneidvorgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2558.4.2 Gewinde-Vorbohrdurchmesser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2568.4.3 Gewindeauslauf und Gewindefreistich bei Gewindegrundlöchern

mit Metrischem ISO-Gewinde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2788.4.4 Bestimmung von Schnittkraft, Drehmoment und Leistung . . . . . . . . . . . 2798.4.5 Richtwerte für Drehmomente beim Gewindeschneiden mit

EMUGE-Trapez-Gewindebohrern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2808.4.6 Richtwerte für Drehmomente beim Gewindeschneiden mit

EMUGE-NPT/NPTF-Gewindebohrern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2818.4.7 Programmierung der Gewindetiefe beim Schneiden von

NPT/NPTF-Gewinden mit EMUGE-Gewindebohrern . . . . . . . . . . . . . . 281

8.5 Richtwerte für die Schnittgeschwindigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282

8.6 Hinweise zur Geometrie von Gewindebohrern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284

8.6.1 Anschnittformen nach DIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2848.6.2 Drall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2858.6.3 Zentrierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2858.6.4 Werkstoff und Härte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2868.6.5 Besondere Oberflächenbehandlung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2868.6.6 Ergänzende Hinweise zu den Anschnittformen . . . . . . . . . . . . . . . . . 2868.6.7 Toleranzen des Gewindeteils von Gewindebohrern

für Metrisches ISO-Gewinde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2888.6.8 Toleranzen des Gewindeteils von Gewindebohrern für Rohrgewinde . . . . . . 292

8.7 EMUGE SELF-LOCK-Innengewinde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294


9 Gewindefurchen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299

9.1 Übersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300

9.2 Programmübersicht der EMUGE-Gewindefurcher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301

9.2.1 Bezeichnung der EMUGE-Gewindefurcher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3019.2.2 Kurzbeschreibung der EMUGE-Gewindefurcher . . . . . . . . . . . . . . . . 303

9.3 Nomenklatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308

9.3.1 Benennungen und Definitionen am Gewindefurcher . . . . . . . . . . . . . . 3089.3.2 Technische Lieferbedingungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309


9.4.1 Der Gewindefurchvorgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3099.4.2 Unterschied zwischen geschnittenem und gefurchtem Innengewinde . . . . . 3109.4.3 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3119.4.4 Gewinde-Vorbohrdurchmesser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3129.4.5 Einfluss des Vorbohrdurchmessers auf den Innengewinde-Kerndurchmesser . 318

9.5 Richtwerte für die Umfangsgeschwindigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320

9.6 Hinweise zur Geometrie von Gewindefurchern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322

9.6.1 Toleranzen des Gewindeteils . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3229.6.2 Anfurchbereich im Vergleich zum Anschnitt beim Gewindebohrer . . . . . . . 3229.6.3 Anfurchkegelform und Anfurchkegellänge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322



11

Seite

10 Gewindefräsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325

10.1 Übersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326

10.2 Kurzbeschreibung der EMUGE-Gewindefräser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327

10.3 Nomenklatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342

10.3.1 Begriffe und Benennungen am Gewindefräser . . . . . . . . . . . . . . . . . 34210.3.2 Technische Lieferbedingungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343


10.4.1 Der Gewindefräsvorgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34610.4.2 Erfordernisse für das CNC-Gewindefräsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34610.4.3 Grundsätzliche Fräsverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34610.4.4 Der Gewindefräser im praktischen Einsatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34710.4.5 Übersicht der Gewindefräsverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34810.4.6 Grundlagen der CNC-Technik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357

10.5 Richtwerte für die Schnittgeschwindigkeit und den Vorschub . . . . . . . . . . . . . . 363

10.6 Hinweise zur Geometrie von Gewindefräsern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365

10.6.1 Fräserprofile für Innen- und Außengewinde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36510.6.2 Profilkorrektur am Gewindefräser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36610.6.3 Gewindetiefe (Einschraubtiefe) - Tragtiefe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36710.6.4 Modifikationen an Gewindefräsern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368


11 Schneideisen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373

11.1 Übersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374

11.2 Programmübersicht der EMUGE-Schneideisen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375

11.2.1 Kurzbeschreibung der EMUGE-Schneideisen . . . . . . . . . . . . . . . . . 37511.2.2 Schneideisen-Sonderausführungen (Beispiele) . . . . . . . . . . . . . . . . . 381

11.3 Nomenklatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382

11.3.1 Begriffe und Definitionen am Schneideisen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38211.3.2 Technische Lieferbedingungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384


11.4.1 Der Gewindeschneidvorgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38611.4.2 Gewinde-Vorarbeitsdurchmesser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38711.4.3 Bestimmung von Schnittkraft, Drehmoment und Leistung . . . . . . . . . . . 39611.4.4 Empfohlene Gewindedurchmesser für das Schneiden in einem Schnitt . . . . 39711.4.5 Anwendung der EMUGE-DIN- und -Elastik-Schneideisen für die

Toleranzfelder des Metrischen ISO-Gewindes . . . . . . . . . . . . . . . . . 397


11.6 Lage der Schneideisen-Herstelltoleranz für Metrisches Gewinde . . . . . . . . . . . . 400

11.7 EMUGE-Elastik-Schneideisen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401

11.7.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40111.7.2 Montage und Einstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40111.7.3 Konstruktive Merkmale und Funktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402



12

Seite

12 Lehren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405

12.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406

12.2 Programmübersicht der EMUGE-Gewindelehren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407

12.2.1 Gewindelehren für Innengewinde und glatte Lehren für Gewindekerndurchmesser . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407

12.2.2 Gewindelehren für Außengewinde und glatte Lehren für Gewindeaußendurchmesser . . . . . . . . . . . . . . . . . 409

12.3 Lage der Herstelltoleranzen für den Flankendurchmesser der Gewindelehren für Metrisches ISO-Gewinde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412

12.4 Beschreibung der glatten Lehren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 414

12.4.1 Glatte Lehren für Bohrungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41412.4.2 Glatte Lehren für Wellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415

12.5 Lehrung von Sondergewinden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 416

12.5.1 Lehrung des amerikanischen NPT-Gewindes . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41612.5.2 Lehrung des amerikanischen NPTF-Gewindes . . . . . . . . . . . . . . . . . 41712.5.3 Das Lehrensystem nach ISO 7-2:2000 und EN 10226-3 . . . . . . . . . . . . 418

12.5.4Lehrung des EMUGE-SELF-LOCK-Gewindes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422

13 Gewindewalzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423

13.1 Übersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424

13.2 Kurzbeschreibung der EMUGE-Walzrollen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425

13.2.1 Einstechverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42513.2.2 Automatisches Walzen auf Auflagelineal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42513.2.3 Automatisches Walzen im Rundlineal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42613.2.4 Automatisches Walzen mit Innensegment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42613.2.5 Durchlaufverfahren mit korrigierten Steigungsrollen . . . . . . . . . . . . . . . 42713.2.6 Durchlaufverfahren mit teilkorrigierten Steigungsrollen . . . . . . . . . . . . . 42813.2.7 Durchlaufverfahren mit steigungslosen Rillenrollen . . . . . . . . . . . . . . . 42913.2.8 Profilwalzen mit Verzahnungswalzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43013.2.9 Pendelwalzverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43013.2.10 Profilwalzen mit Axial-Rollkopf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43113.2.11 Profilwalzen mit Tangential-Rollkopf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43113.2.12 Profilwalzen mit Radial-Rollkopf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432

13.3 Nomenklatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433

13.3.1 Benennungen und Definitionen an Walzrollen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43313.3.2 Technische Lieferbedingungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433


13.4.1 Der Gewindewalzvorgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43513.4.2 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43513.4.3 Vorarbeit der Rohlinge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439


13

Seite

13.5 Hinweise zur Geometrie von Walzrollen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443

13.5.1 Bestimmung des Walzrollen-Außendurchmessers . . . . . . . . . . . . . . . 44313.5.2 Anfasung und Verrundung der Gewindeeinläufe von Walzwerkzeugen . . . . . 44313.5.3 Rollen von Gewinden im Durchlaufverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44413.5.4 Rollen von Schnecken und ähnlichen Profilen . . . . . . . . . . . . . . . . . 44413.5.5 Rollen von Gewinden auf Hohlkörper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44513.5.6 Gleichzeitiges Rollen von zwei verschiedenen Gewinden

an einem Werkstück . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44513.5.7 Rollen von konischen Gewinden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44613.5.8 Prägepolieren und Glätten mit Gewinderollmaschinen . . . . . . . . . . . . . 447


14 Messen von Gewinden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449

14.1 Messen von Gewinden und Gewindelehren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450

14.1.1 Messunsicherheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45014.1.2 Flankendurchmesser am Außengewinde (Drei-Draht-Methode) . . . . . . . . . 45414.1.3 Flankendurchmesser am Innengewinde (Drei-Punkt-Methode) . . . . . . . . . 456

14.2 Messen von Gewindeschneidwerkzeugen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458

14.2.1 Definition von Messstellen am Gewindewerkzeug . . . . . . . . . . . . . . . 45814.2.2 Anschnitt messen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45914.2.3 Spanwinkel messen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46014.2.4 Messen der Durchmesser am Gewindebohrer . . . . . . . . . . . . . . . . . 463

14.3 Normen- und Literaturverweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466

15 Gewindetabellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 468

15.1 Allgemeines zu Gewinden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470

15.1.1 Wichtige Begriffe an Gewinden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47015.1.2 Gewindeübersicht nach DIN-Normen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47615.1.3 Gewindeübersicht nach ausländischen Normen . . . . . . . . . . . . . . . . 481

15.2 Metrisches ISO-Gewinde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 484

15.2.1 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48415.2.2 Toleranzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48715.2.3 Grenzmaße . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 496

15.3 Metrisches DIN-Gewinde (veraltet) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 519

15.4 Rohrgewinde für nicht im Gewinde dichtende Verbindungen, DIN EN ISO 228 . . . . . 520

15.5 Rohrgewinde für Gewinderohre und Fittings, DIN 2999 . . . . . . . . . . . . . . . . . 522

15.6 Rohrgewinde für im Gewinde dichtende Verbindungen, ISO 7 . . . . . . . . . . . . . . 525

15.7 Stahlpanzerrohr-Gewinde, DIN 40430 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527

15.8 Metrisches Gewinde für Kabelverschraubungen, DIN EN 60423 . . . . . . . . . . . . 528

15.9 Metrisches ISO-Gewinde für Gewindedrahteinsätze, DIN 8140 . . . . . . . . . . . . . 528

15.10 Amerikanisches Unified-Gewinde für Gewindedrahteinsätze, ASME B18.29.1 und BS 3409 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530


14

Seite

15.11 MJ-Gewinde für die Luft- und Raumfahrt, DIN ISO 5855 . . . . . . . . . . . . . . . . 532

15.12 Amerikanisches UNJ-Gewinde, ASME B1.15 und ISO 3161 . . . . . . . . . . . . . . 534

15.13 Metrisches kegeliges Außengewinde mit zugehörigem zylindrischen Innengewinde, DIN 158 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 536

15.14 Metrisches ISO-Trapezgewinde, DIN 103 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 539

15.15 Rundgewinde, DIN 405 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544

15.16 Metrisches Sägengewinde, DIN 513 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 547

15.17 Whitworth-Gewinde, BS 84 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 550

15.17.1 Whitworth-Gewinde BSW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55015.17.2 Whitworth-Feingewinde BSF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552

15.18 Amerikanisches Unified-Gewinde, ASME B1.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 554

15.18.1 Amerikanisches Unified-Grobgewinde UNC . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55415.18.2 Amerikanisches Unified-Feingewinde UNF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55615.18.3 Amerikanisches Unified-Extra-Feingewinde UNEF . . . . . . . . . . . . . . . 55815.18.4 Gewindereihen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 560

15.19 Amerikanisches zylindrisches Rohrgewinde NPSM, ANSI/ASME B1.20.1 . . . . . . . . 561

15.20 Amerikanisches zylindrisches Rohrgewinde NPSC, ANSI/ASME B1.20.1 . . . . . . . . 562

15.21 Amerikanische kegelige Rohrgewinde NPT und NPTF, ANSI/ASME B1.20.1 und ANSI B1.20.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 562

15.22 Amerikanisches zylindrisches Rohrgewinde NPSF, ANSI B1.20.3 . . . . . . . . . . . . 565

15.23 Britisches Association-Gewinde BA, BS 93 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566

16 Prüfmittelüberwachung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 567

16.1 Übersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 568

16.1.1 Begriffsdefinitionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56816.1.2 Normenverweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 568

16.2 Prüfmittelmanagement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 569

16.3 Rückführbarkeit von Prüfergebnissen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 570

16.3.1 National . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57016.3.2 International . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 571

17 Nachschleifen von Werkzeugen . . . . . . . . . . . . . . 573

17.1 Nachschleifen von Gewindebohrern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 574

17.1.1 Anschnittschleifen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57417.1.2 Nachschleifen der Spanfläche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57717.1.3 Schleifen des Schälanschnittes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57717.1.4 Nachschleifen von Gewindebohrern Robust 2X-VA . . . . . . . . . . . . . . . 57917.1.5 Nachschleifgeräte und Schleifmaschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58017.1.6 Der Nachschleifvorgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 581


15

Seite

17.2 Nachschleifen von Gewindefräsern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 583

17.2.1 Nachschleifen der Spanfläche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58317.2.2 Nachschleifen im Profil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58317.2.3 Nachschleifservice für Gewindefräser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 584

17.3 Nachschleifen von Schneideisen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 584

17.3.1 Nachschleifen der Spanfläche im Schälanschnitt und im Gewindeteil . . . . . 58417.3.2 Messen des Spanwinkels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58417.3.3 Anschnittschleifen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58517.3.4 Schleifmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58517.3.5 EMUGE Elastik-Schneideisen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 585

17.4 Nach- und Umschleifen abgenutzter Gewindewalzrollen . . . . . . . . . . . . . . . . . 585

17.5 Entgraten nachgeschliffener Werkzeuge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 586

17.5.1 Der Entgratvorgang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58617.5.2 Weitere Entgratmöglichkeiten für nachgeschliffene Werkzeuge . . . . . . . . . 587

18 Fräsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 588

18.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 590

18.2 Einteilung von Fräswerkzeugen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 591

18.3 Grundlagen der Frästechnologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 607

18.3.1 Stirnfräsen / Umfangsfräsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60718.3.2 Gleichlauffräsen / Gegenlauffräsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60818.3.3 Werkzeugabdrängung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60818.3.4 Werkzeugverschleiß . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60918.3.5 Geometrie an Fräswerkzeugen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 611

18.4 Berechnungsgrundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 614

18.4.1 Zustellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61418.4.2 Schnittgeschwindigkeit und Drehzahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61518.4.3 Vorschub und Vorschubgeschwindigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61618.4.4 Oberflächengüte und Zeilensprung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61718.4.5 Zeitspanvolumen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61718.4.6 Schnittkraft und Schnittleistung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 618

18.5 Moderne Frästechnologie mit Anwendungsbeispielen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 621

18.5.1 Trockenbearbeitung und Bearbeitung mit Minimalmengenschmierung . . . . . 62118.5.2 Hartfräsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62218.5.3 Hochleistungs- und Hochgeschwindigkeitsfräsen . . . . . . . . . . . . . . . 62318.5.4 Frästechnologie im Formen- und Gesenkbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62518.5.5 Bearbeitung von Aluminiumbauteilen aus der Flugzeugindustrie . . . . . . . . 63118.5.6 Bearbeitung von Turbinenteilen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63218.5.7 Kaltluftdüse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 636

18.6 Unwucht an Werkzeugsystemen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 637


16

Seite


18.7.1 für Schaft-, Langloch-, Kugel- und Torusfräser aus Vollhartmetall . . . . . . . 64018.7.2 für Schaftfräser aus Voll-Cermet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64218.7.3 für Schaft- und Langlochfräser aus HSS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64418.7.4 für Walzenstirnfräser aus HSS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64618.7.5 für Fräser mit runden, unbeschichteten Wendeschneidplatten . . . . . . . . . 64818.7.6 für Fräser mit runden, beschichteten Wendeschneidplatten . . . . . . . . . . 65018.7.7 für Fräser mit rhombischen, unbeschichteten Wendeschneidplatten . . . . . . 65218.7.8 für Fräser mit rhombischen, beschichteten Wendeschneidplatten . . . . . . . 65418.7.9 für Fräser mit Time-S-Cut-Wendeschneidplatten . . . . . . . . . . . . . . . . 65618.7.10 für Schaft-, Kugel- und Torusfräser mit CBN- oder PKD-Schneiden . . . . . . 658

18.8 Richtwerte für den Vorschub pro Zahn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 660

18.8.1 für Schaft- und Langlochfräser aus Vollhartmetall . . . . . . . . . . . . . . . . 66018.8.2 für Kugel- und Torusfräser aus Vollhartmetall . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66118.8.3 für Schaftfräser aus Voll-Cermet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66118.8.4 für Schaft- und Langlochfräser aus HSS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66218.8.5 für Walzenstirnfräser aus HSS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66318.8.6 für Fräser mit runden oder rhombischen Wendeschneidplatten . . . . . . . . 66418.8.7 für Fräser mit Time-S-Cut-Wendeschneidplatten . . . . . . . . . . . . . . . . 66618.8.8 für Schaft-, Kugel- und Torusfräser mit CBN- oder PKD-Schneiden . . . . . . 668


19 Aufnahmen und Futter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 672

19.1 Gewindeschneidfutter und Gewindeschneidapparate . . . . . . . . . . . . . . . . . . 674

19.1.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67419.1.2 Maschinenvoraussetzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67419.1.3 Spindeldrehung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67519.1.4 Hochgeschwindigkeitsbearbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67519.1.5 Leistungsmerkmale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67619.1.6 Schneidbereich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68419.1.7 Schaftausführungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68519.1.8 Gewindeschneidfutter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68619.1.9 Gewindeschneidapparate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 701

19.2 Schnellwechseleinsätze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 704

19.2.1 Schneidbereich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70419.2.2 Schnellwechseleinsatztypen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70419.2.3 Spanndurchmesser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 713

19.3 Zubehör . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 714

19.3.1 Schnellwechseleinsätze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71419.3.2 Adaptionsschäfte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71719.3.3 Spezial-Schaftverlängerungen für Gewindebohrer . . . . . . . . . . . . . . . 71719.3.4 Spannzangen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71819.3.5 Spannzangen Typ PGR-(GB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71819.3.6 Dichtscheiben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71919.3.7 Spannmuttern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71919.3.8 Kühlmittelrohre und Schlüssel für HSK-Schäfte nach DIN 69893 A . . . . . . . 72119.3.9 Zubehör System PGR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 722

19.4 Infrarotüberwachungssystem IR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 724


17

Seite

19.5 Werkzeugaufnahmen für das Bohrern und Fräsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 727

19.5.1 Werkzeugaufnahmen für Zylinderschäfte mit Mitnahmefläche oder Spannfläche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 727

19.5.2 Werkzeugaufnahmen für Morsekegel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72819.5.3 Hydrodehn- und Spannzangenfutter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72919.5.4 Aufsteckfräsdorne für Walzenstirnfräser und Messerköpfe . . . . . . . . . . . 73119.5.5 Schrumpfaufnahmen und Schrumpfgerät . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 732

20 Werkstückspannung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 733

20.1 Übersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 734

20.2 Programmübersicht EMUGE-Spannsysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 735

20.2.1 System SP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73520.2.2 System SZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73520.2.3 System SG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73520.2.4 System SH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73620.2.5 System SM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 736

20.3 Systemspezifikationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 737

20.3.1 Allgemein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73720.3.2 Eigenschaften der Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73720.3.3 Spannkraftverläufe an den verschiedenen Spannsystemen . . . . . . . . . . . 73720.3.4 Spanneinleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 738

21 Technische Fragebögen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 739

Technischer Fragebogen Kernlochbohren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 740

Technischer Fragebogen Gewindebohren/Gewindefurchen . . . . . . . . . . . . . . . 741

Technischer Fragebogen Gewindefräsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 742

Technischer Fragebogen Schneideisen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 743

Technischer Fragebogen Walzrollen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 744

Technischer Fragebogen Fräsen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 745

Technischer Fragebogen Formen- und Gesenkbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 746

22 Stichwortverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 747


18

11

1❚ ❙ ❘ ➤ Allgemeines

19

Seite

1.1 Allgemeine Einsatzdaten-Berechnung . . . . . . . . 20

1.2 Umrechnungen von angelsächsischen Einheiten in das SI-System . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

1.3 Berechnung von Schnittkraft,Drehmoment und Leistung . . . . . . . . . . . . . . . . . 231.3.1 Einleitung der Werkstoffe – spezifische Schnittkraft – Spanungsdicke . . . . . . . 26

1.4 Oberflächenveredelung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301.4.1 Allgemein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

1.4.2 Hartstoff- und Gleitbeschichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

1.5 Zerspanung und Spanformen . . . . . . . . . . . . . . . 31

1.6 Standzeitverhalten und Standvermögen . . . . . . 33

1.7 Verhältnis Drallsteigung - Drallwinkel . . . . . . . . 35

1.8 Härtevergleichstabelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

1.1 Allgemeine Einsatzdaten-Berechnung

d = Durchmesser in mmU = Umfang (Weg) in m

1 ❚ ❙ ❘ ➤ Allgemeines

20

BezeichnungKurz-

zeichenEinheit Formel Beispiel

Drehzahl

Winkelgeschwindigkeit

Umfangsgeschwindigkeit,Schnittgeschwindigkeit

Vorschub pro Umdrehung

Vorschubgeschwindigkeit

Kraft

Drehmoment

mechanische Arbeit

Leistung

Wirkungsgrad

π = 3,141592654

n

ω

vc

f

vf

F

M

W

P

η

m m1 –– = 60––––

s min

1/s = 60/min = 1 Hz

min-1

s-1

m/min

mm

mm/min

N

Nm

J

W

–

2 · π · nω = –––––––

60

d · ωvc = ––––––––33,3–

d · π · nvc = ––––––––1000

vf = f · n

F = kc · A

F · dM = –––––

2000

W = F · U

F · vcP = –––––––60

P = M · ω

Pabη = –––––Pan

η < 1

kg · m21J = 1 Nm = 1 –––––––

s2

J Nm kg · m21W = 1 –– = 1 –––– = 1 –––––––

s s s3

1 kW = 1,36 PS

1 PS = 0,736 kW

n = 400 min-1

2 · π · 400ω = ––––––––––

60ω = 41,89 s-1

n = 400 min-1, d = 20 mm20 · π · 400

vc = –––––––––––1000vc = 25,133 m/min

n = 400 min-1

f = 0,800 mmvf = 0,800 · 400vf = 320 mm/min

F = 200 N, d = 20 mm200 · 20

M = ––––––––2000

M = 2 Nm

F = 200 N, d = 20 mmd · π

U = ––––– = 0,063 m1000

W = 200 · 0,063 = 12,6 J

Pab= 58,65, Pan = 83,78 W58,65

η = –––––– = 0,783,78

F = 200 N, vc = 25,133 m/minP = 83,78 WM = 2 Nm, ω = 41,89 s-1P = 83,78 W

➤ siehe auch:

www.emuge-franken.de

11


21

Drehzahl-Tabelle zur Umrechnung

Schnittgeschwindigkeit vc [m/min]Werk-zeugØ d[mm] Drehzahlreihe n [min-1]

5 8 10 15 25 40 50 60 65 70 90 100 110 150

1,0 1592 2546 3183 4775 7958 12732 15915 19099 20690 22282 28648 31831 35014 47746

1,5 1061 1698 2122 3183 5305 8488 10610 12732 13793 14854 19099 21221 23343 31831

2,0 796 1273 1592 2387 3979 6366 7958 9549 10345 11141 14324 15915 17507 23873

2,5 637 1019 1273 1910 3183 5093 6366 7639 8276 8913 11459 12732 14006 19099

3,0 531 849 1061 1592 2653 4244 5305 6366 6897 7427 9549 10610 11671 15915

3,5 455 728 909 1364 2274 3638 4547 5457 5911 6366 8185 9095 10004 13642

4,0 398 637 796 1194 1989 3183 3979 4775 5173 5570 7162 7958 8754 11937

4,5 354 566 707 1061 1768 2829 3537 4244 4598 4951 6366 7074 7781 10610

5,0 318 509 637 955 1592 2546 3183 3820 4138 4456 5730 6366 7003 9549

6,0 265 424 531 796 1326 2122 2653 3183 3448 3714 4775 5305 5836 7958

7,0 227 364 455 682 1137 1819 2274 2728 2956 3183 4093 4547 5002 6821

8,0 199 318 398 597 955 1592 1989 2387 2586 2785 3581 3979 4377 5968

9,0 177 283 354 531 884 1415 1768 2122 2299 2476 3183 3537 3890 5305

10,0 159 255 318 477 796 1273 1592 1910 2069 2228 2865 3183 3501 4775

11,0 145 231 289 434 723 1157 1447 1736 1881 2026 2604 2894 3183 4341

12,0 133 212 265 398 663 1061 1326 1592 1724 1857 2387 2653 2918 3979

14,0 114 182 227 341 568 909 1137 1364 1478 1592 2046 2274 2501 3410

15,0 106 170 212 318 531 849 1061 1273 1379 1485 1910 2122 2334 3183

16,0 99 159 199 298 497 796 995 1194 1293 1393 1790 1989 2188 2984

18,0 88 141 177 265 442 707 884 1061 1149 1238 1592 1768 1945 2653

19,0 84 134 168 251 419 670 838 1005 1089 1173 1508 1675 1843 2513

20,0 80 127 159 239 398 637 796 955 1035 1114 1432 1592 1751 2387

24,0 66 106 133 199 332 531 663 796 862 928 1194 1326 1459 1989

25,0 64 102 127 191 318 509 637 764 828 891 1146 1273 1401 1910

27,0 59 94 118 177 295 472 589 707 766 825 1061 1179 1297 1768

30,0 53 85 106 159 265 424 531 637 690 743 955 1061 1167 1592

32,0 50 80 99 149 249 398 497 597 647 696 895 995 1094 1492

36,0 44 71 88 133 221 354 442 531 575 619 796 884 973 1326

40,0 40 64 80 119 199 318 398 477 517 557 716 796 875 1194

50,0 32 51 64 95 159 255 318 382 414 446 573 637 700 955


22

1.2 Umrechnungen von angelsächsischen Einheitenin das SI-System

angelsächsische Einheiten in SI-Einheiten

Längen

Flächen

Volumen

Gewicht

Kraft

Druck/Festigkeit

Leistung

Energie/Drehmoment

Schnittgeschwindigkeit

Temperatur

SI-Einheiten in angelsächsische Einheiten

1 inch (in) = 25,4 mm = 2,54 cm

1 foot (ft) = 12 in = 0,3048 m

1 yard (yd) = 3 ft = 0,9144 m

1 statute mile = 1760 yd = 1,60934 km

1 Millimeter (mm) = 0,03937 in

1 Zentimeter (cm) = 10 mm = 0,3937 in

1 Meter (m) = 100 cm = 3,2808 ft = 1,0936 yd

1 Kilometer (km) = 1000 m = 0,62137 statute mile

1 in2 = 645,16 mm2 = 6,4516 cm2

1 ft2 = 144 in2 = 0,0929 m2

1 yd2 = 9 ft2 = 0,8361 m2

1 mile2 = 2,590 km2

1 mm2 = 0,00155 in2

1 cm2 = 100 mm2 = 0,155 in2

1 m2 = 10000 cm2 = 10,7642 ft2 = 1,196 yd2

1 km2 = 106 m2 = 0,3861 mile2

1 in3 = 16387,064 mm3 = 16,387 cm3

1 ft3 = 1728 in3 = 0,0283 m3

1 yd3 = 27 ft3 = 0,765 m3

1 Quart / US = 1/4 gal = 0,946 l

1 gallon (gal) / US = 4 quarts = 3,784 l

1 gallon (gal) / UK = 4,546 l

1 US pint (pt) = 0,8327 UK pt = 0,473 l

1 UK pt = 1,201 US pt = 0,568 l

1 barrel / US (Öl) = 42 gal = 158,98 l

1 barrel / UK = 36 gal = 163,66 l

1 mm3 = 0,000061 in3

1 cm3 = 1000 mm3 = 0,0610 in3

1 m3 = 106 cm3 = 35,3146 ft3 = 1,3080 yd3

1 Liter (l) = 1 dm3 = 0,2642 gal / US = 2,11 US pt

1 l = 1,761 UK pt

1 ounce (oz) = 16 drams = 28,35 g

1 pound (lb) = 16 oz = 453,592 g

1 short ton / US = 0,907 t

1 long ton / UK = 1,016 t

1 Gramm (g) = 0,03527 oz

1 Kilogramm (kg) = 1000 g = 2,20462 lb

1 Tonne (t) = 1000 kg = 1,1025 short tons / US

1 Tonne (t) = 1000 kg = 0,984 long tons / UK

1 pound force (lbf) = 4,448 N 1 Newton (N) = 0,2248 lbf

1 lbf/ft2 = 47,8803 Pa

1 lbf/in2 = 6,89476 kPa = 6,895 · 10-3 N/mm2

1 psi (pound-force per sq.in) = lbwt/in2 = 6,895 · 10-3 N/mm2

1 psi = 6,895 · 10-2 bar

1 Pascal (Pa) = 106 N/mm2 = 0,02089 lbf/ft2

1 N/mm2 = 0,1 bar = 145 psi

1 bar = 10 N/mm2 = 14,5 psi

1 foot-pounds per second (ft lb/s) = 1,356 W 1 Watt (W) = 1 J/s = 1 Nm/s = 0,7376 ft lb/s

1 foot pound-force (ft·lbf) = 1,356 J 1 Joule (J) = 1 Nm = 0,7376 ft lb

1 feed per minute (sfm) = 0,3048 m/min 1 m/min = 3,2808 sfm

in Grad Fahrenheit (°F) = 9/5 Temp.[°C]+32 in Grad Celsius (°C) = (Temp.[°F]-32) · 5/9

11


23

1.3 Berechnung von Schnittkraft, Drehmoment undLeistung

Die Schnittkraft Fc bei der Zerspanung ergibt sich aus dem Spanungsquerschnitt A und der spezifischenSchnittkraft kc.

Fc = kc · A [N]

Die spezifische Schnittkraft kc und damit auch die Schnittkraft Fc ist abhängig von den Einflussfaktoren:

• Werkstoff: Hauptwert der spezifischen Schnittkraft kc1.1• Spanungsdicke fh• Spanwinkel fγ• Schnittgeschwindigkeit fv• Schneidstoff fs• Werkstückform ff• Kühlung und Schmierung fR• Schneidenverschleiß fst

Der Einfluss des Werkstoffs wird berücksichtigt durch den Hauptwert der spezifischen Schnittkraft kc1.1.Dieser entspricht der Schnittkraft für eine Querschnittfläche von 1 mm2 unter definierten Randbedingungen.In der Regel werden diese Randbedingungen zur Ermittlung der spezifischen Schnittkraftwerte kc1.1 nichtmit denen in der Praxis vorhandenen Randbedingungen übereinstimmen. Aus diesem Grund werden dieAbweichungen über Korrekturfaktoren berücksichtigt. Die spezifische Schnittkraft kc ergibt sich somit ausder Gleichung:

kc = kc1.1 · fh · fγ · fv · fs · ff · fR · fst [N/mm2]

Die Bestimmung der verschiedenen Korrekturfaktoren ist im Folgenden dargestellt. Sie können über die ent-sprechende Gleichung, Diagramm oder Tabelle ermittelt werden. In vielen praktischen Anwendungen wirdnur der Einfluss der Spanungsdicke berücksichtigt. In diesen Fall kann der Wert für die spezifische Schnitt-kraft kc direkt aus der Tabelle entnommen werden.

Das Drehmoment Md ergibt sich aus:

Fc · d kc · A · dMd = ––––––– = ––––––––– [Nm]2 · 103 2 · 103

und die benötigte Schnittleistung Pc aus:

Fc · π · d · n kc · A · π · d · n Fc · d · nPc = Fc · vc = –––––––––––– = ––––––––––––––– ≈ ––––––––––6 · 107 6 · 107 191 · 105

Md · π · n Md · nPc = –––––––––– ≈ ––––––– [kW]3 · 104 9550

Die benötigte Maschinenleistung PM berechnet sich aus:

PcPM = –––– [kW]η

➤ siehe auch:

www.emuge-franken.de


24

Bezeichnung Kurzzeichen Einheit

Schnittkraft Fc N

Spanungsquerschnitt A mm2

spezifische Schnittkraft kc N/mm2

Hauptwert der spezifischen Schnittkraft kc1.1 N/mm2

Korrekturfaktoren fh, fγ, fv, fs, ff, fR, fst –

Spanungsdicke h mm

Spanungsdickenexponent m –

Spanwinkel γ ° (Grad)

Schnittgeschwindigkeitsexponent mv –

Schnittgeschwindigkeit vc m/min

Drehmoment Md Nm

Durchmesser d mm

Drehzahl n min-1

Schnittleistung Pc kW

Maschinenleistung PM kW

Wirkungsgrad η –

11

Hauptwert der spezif.Schnittkraft kc1.1

Ermittlung aus der Tabellefür den jeweiligen Werkstoff

Spanungsdicken

Korrekturfaktor fh

und

Exponent m

Spanwinkel

Korrekturfaktor fγ

fγ = 1,09 – 0,015 γ °für langspanende Werkstoffe(z.B. Stahl)

fγ = 1,03 – 0,015 γ °für kurzspanende Werkstoffe(z.B. GG)

Schnittgeschwindigkeit

Korrekturfaktor fv

für vc = 20-600 m/min

für vc > 600 m/min

100 mvfv = (––––)vc

mv = 0,143 bei vc = 20-100 m/minmv = 0,071 bei vc > 100 m/min

fv ≈ 0,88

Schneidstoff

Korrekturfaktor fs

fs = 1,05 für Schnellarbeitsstahlfs = 1 für Hartmetallfs = 0,9…0,95 für Schneidkeramik

Werkstückform

Korrekturfaktor ff

ff = 1 für konvexe Bearbeitungsflächen(Beispiel: Außendrehen)

ff = 1,1 für ebene Bearbeitungsflächen(Beispiel: Hobeln, Räumen)

ff = 1,2 für konkave Bearbeitungsflächen(Beispiel: Innendrehen, Bohren, Fräsen)

Kühlschmierung

Korrekturfaktor fR

fR = 1 für trockene ZerspanungfR = 0,85 für nicht wassermischbare KühlschmierstoffefR = 0,9 für Kühlschmier-Emulsionen

Schneidenverschleiß

Korrekturfaktor fst

fst = 1,3 …1,5 für Drehen, Hobeln und Räumenfst = 1,25…1,4 für Bohren und Fräsenfst = 1 bei scharfer Schneide

h

kc

kc1.1

Gültigkeitsbereich

h = 1 mm

konstkc = ––––––hm

0°− γ + γ

kγ

1

γ = 6° bei Stγ = 2° bei GG

1fh = ––––hm

m = Ermittlung aus Tabelle Kapitel 1.3.1

200,8

0,9

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

30 40 50 60 80 100 200 300 400 600

fv

vc

ZeitStandzeit T

1

fst

Abhängigkeit des Korrekturfaktors fv vonder Schnittgeschwindigkeit vc, gültigfür Stahl, Stahlguss und Gusseisen

a < 5 mm; s = 0,2…1,2 mm/U; γo = -5…10°; χr = 60…90°


25

Hauptgruppe / Untergruppe Beispiel Nr.

ZugfestigkeitRm [N/mm2]

Härte[HB/HRC/HV]

StahlwerkstoffeKaltfließpressstähle,MagnetweicheisenAutomatenstähle,Allgemeine Baustähle Automatenstähle, Baustähle,Legierte Stähle, Stahlguss Einsatzstähle, Vergütungsstähle, Nitrierstähle, KaltarbeitsstähleVergütungsstähle, Nitrierstähle,Warmarbeitsstähl,Gehärtete Stähle ≤ 44 HRC,KaltarbeitsstähleGehärtete Stähle Gehärtete Stähle Gehärtete Stähle Gehärtete Stähle Rostbeständige Stähle, Säurebeständige Stähle,Hitzebeständige StähleRost-/Säure-/Hitzebeständ. StähleRost-/Säure-/Hitzebeständ. StähleStahl-Sonderwerkstoffe

GusswerkstoffeGusseisen

Gusseisen mit Kugelgraphit

Gusseisen mit Vermikulargraphit

Temperguss

Hartguss Kupfer, Kupferlegierungen, Bronze, MessingReinkupfer und niedrigleg. KupferKupfer-Zink-Legierungen(Messing langspanend)Kupfer-Zink-Legierungen (Messing kurzspanend)Kupfer-Alu-Legierungen (Alubronze langspanend)Kupfer-Zinn-Legierungen (Bronze langspanend)Kupfer-Zinn-Legierungen(Bronze kurzspanend)Kupfer-Sonderlegierungen bis Q18Kupfer-Sonderlegierungen über Q18Nickel-/Kobalt-LegierungenNickel-/Kobalt-Leg. warmfestNickel-/Kobalt-Leg. hochwarmfestNickel-/Kobalt-Leg. hochwarmfestAluminiumlegierungenAlu-Knetlegierungen

Alu-Gusslegierungen Si ≤ 5%Alu-Gusslegierungen 5% < Si ≤ 12%

Alu-Gusslegierungen 12% < SiMagnesiumlegierungenMagnesium-KnetlegierungenMagnesium-GusslegierungenTitan, TitanlegierungenReintitan, TitanlegierungenTitanlegierungenKunststoffeDuroplaste (kurzspanend)Thermoplaste (langspanend)Faserverstärkte KunststoffeWerkstoffe für bes. AnwendungenGraphitWolfram-Kupfer-Legierungen

≤ 400 N/mm2

≤ 600 N/mm2

≤ 850 N/mm2

≤ 1100 N/mm2

≤ 1400 N/mm2

> 44 - 55 HRC> 55 - 60 HRC> 60 - 63 HRC> 63 - 66 HRC

≤ 850 N/mm2

≤ 1100 N/mm2≤ 1400 N/mm2

≤ 400 HB

≤ 500 N/mm2

≤ 850 N/mm2850-1400 N/mm2

>1400 N/mm2

≤ 900 N/mm2

900-1250 N/mm2

Q-St37-3R-Fe809SMnPb28St37-2St70-2GS-25CrMo416MnCr5Ck45100Cr642CrMo4VX30WCrV5-3X38CrMoV5-3X155CrVMo12-155NiCrMoV645WCrV7X155CrVMo12-1X210CrW12X10NiCrAlTi32-20 [INCOLOY800]X12CrNiTi18-9X6CrNiMoTi17-12-2X45SiCr4X5NiCrTi26-15FerroTiCHardox500

GG 20GG 30GGG 40GGG 70GGV(80%Perlit)GGV(100%Perlit)GTW 40GTS 65

E-CuCuZn40 [Ms60]CuZn37 [Ms63]CuZn39Pb2 [Ms58]CuAl10Ni

GCuSn5ZnPb [Rg5]GCuSn7ZnPb [Rg7]Ampco16Ampco20

NiCu30Fe [MONEL400]NiCr19NbMo [INCONEL718]Haynes 25 (L605)

Al 99,5 [F13]AlCuMg1 [F39]G-AlMg3GD-AlSi9Cu3GD-AlSi12G-AlSi17Cu4

MgAl6GMgAl9Zn1

Ti3 [Ti99.4]TiAl6V4TiAl4Mo4Sn2

BAKELITHOSTALENCFK / GFK / AFK

C-8000W-Cu 80/20

1.01231.10141.07181.00371.00701.72181.71311.11911.35051.72251.25671.23671.23791.27131.25421.23791.24361.48761.48781.45711.47041.4980

0.60200.60300.70400.7070

0.80400.8165

2.00602.03602.03212.03802.0966

2.10962.1090

2.43602.4668

3.02553.13253.35413.21633.2582

3.56623.5912

3.70553.71643.7185

500-700 N/mm2340-470 N/mm2

700-900 N/mm2650-950 N/mm2

500-700 N/mm2600-800 N/mm2700-900 N/mm2

1200-1400 N/mm21100 N/mm2

900-1100 N/mm2900-1100 N/mm2

47-52 HRC56-57 HRC60-63 HRC63-64 HRC

610-850 N/mm2500-700 N/mm2500-730 N/mm2

900-1100 N/mm2

1200 N/mm2

800-900 N/mm21300-1400 N/mm2

120-220 HB220-270 HB

400 N/mm2700-1050 N/mm2

220 HB230 HB

360-420 N/mm2580-650 N/mm2

-400 HB

250-350 N/mm2

340-490 N/mm2310-550 N/mm2

380-500 N/mm2

500-800 N/mm2

150-300 N/mm2150-300 N/mm2

630 N/mm2

600 N/mm2

420-610 N/mm2

850-1190 N/mm2

1550-2000 N/mm2

100-250 N/mm2300-500 N/mm2

130-190 N/mm2

240-310 N/mm2220-300 N/mm2

180-250 N/mm2

300-500 N/mm2

300-500 N/mm2

700 N/mm2700-900 N/mm2

900-1250 N/mm2

110 N/mm2

80 N/mm2

800-1500 N/mm2

60 N/mm2

230-250 HV

11.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.61.71.81.91.10

1.111.121.13

22.1

2.2

2.3

2.4

2.533.13.2

3.33.4

3.5

3.63.744.14.24.355.1

5.25.3

5.466.16.277.1

7.288.18.28.399.19.2


26

1.3.1 Einteilung der Werkstoffe – spezifische Schnittkraft –Spanungsdicke

11

spezifische Schnittkraft kc [N/mm2] bei Spanungsdicke h [mm]

0,05 0,063 0,08 0,1 0,125 0,16 0,2 0,25 0,315

kc1.1N/mm2

m

128013931280139315341534153814271726166817731668166819251950

19201598159825502550

1395

892959990

1053

160516052060

1555720

1180720860

645645

12501395

19201710

703595595595567567

595595

122013561356

442505515

0,11710,07880,11710,07880,24420,24420,25530,22850,28380,26960,17170,26960,26960,15090,1509

0,19470,20940,20940,18000,1800

0,3800

0,34800,24260,30430,3043

0,21000,21000,1900

0,17000,38000,15000,38000,3800

0,38000,38000,38090,3800

0,19470,2571

0,17120,27130,27130,27130,29980,2998

0,27130,2713

0,16330,21880,2188

0,15000,15000,1500

181817641818176431893189330528294039374029653740374030253065

34402993299343724372

4355

2530198424632620

301130113640

25882248184922482685

2013201339134355

34403694

117413411341134113921392

13411341

199026122612

693791807

177017321770173230143014311526843783351428503514351429222959

32892852285241944194

3989

2335187522962442

286828683483

24882059178620592459

1844184435833989

32893481

112912601260126012991299

12601260

191624832483

669765780

172117001721170028432843293125413535329527363295329528182855

31402713271340184018

3643

2148177021352271

272827283329

23891880172418802246

1684168432713643

31403273

108311811181118112091209

11811181

184323562356

646738752

167616701676167026922692276924153318310326333103310327252760

30062589258938603860

3346

1988167719952122

260326033191

23001727166717272063

1547154730053346

30063091

104311111111111111311131

11111111

177722442244

624713727

163316411633164125492549261522953114292225342922292226352669

28782471247137083708

3074

1839158818641983

248424843058

22141587161215871895

1421142127603074

28782919

100410461046104610581058

10461046

171321372137

604690704

158716091587160924002400245621692903273324292733273325382571

27432346234635463546

2799

1688149617291839

235823582918

21231445155314451726

1294129425122799

27432739

962978978978982982

978978

164620252025

582665678

154615811546158122732273232020612725257423372574257424542486

26272239223934073407

2571

1562141716161718

225022502797

20441327150213271585

1189118923082571

26272586

926921921921919919

921921

158719281928

563643656

150615541506155421522152219119592558242422492424242423732404

25152137213732733273

2362

1445134215101606

214721472681

19681219145312191456

1092109221202362

25152442

891867867867859859

867867

153018361836

544622634

146615261466152620342034206618582396227721622277227722922321

24042036203631393139

2164

1333126914071497

204620462566

18921117140311171334

1000100019412164

24042301

857814814814802802

814814

147317461746

526601612


27

Hauptgruppe / Untergruppe Beispiel Nr.

ZugfestigkeitRm [N/mm2]

Härte[HB/HRC/HV]

StahlwerkstoffeKaltfließpressstähle,MagnetweicheisenAutomatenstähle,Allgemeine Baustähle Automatenstähle, Baustähle,Legierte Stähle, Stahlguss Einsatzstähle, Vergütungsstähle, Nitrierstähle, KaltarbeitsstähleVergütungsstähle, Nitrierstähle,Warmarbeitsstähl,Gehärtete Stähle ≤ 44 HRC,KaltarbeitsstähleGehärtete Stähle Gehärtete Stähle Gehärtete Stähle Gehärtete Stähle Rostbeständige Stähle, Säurebeständige Stähle,Hitzebeständige StähleRost-/Säure-/Hitzebeständ. StähleRost-/Säure-/Hitzebeständ. StähleStahl-Sonderwerkstoffe

GusswerkstoffeGusseisen

Gusseisen mit Kugelgraphit

Gusseisen mit Vermikulargraphit

Temperguss

Hartguss Kupfer, Kupferlegierungen, Bronze, MessingReinkupfer und niedrigleg. KupferKupfer-Zink-Legierungen(Messing langspanend)Kupfer-Zink-Legierungen (Messing kurzspanend)Kupfer-Alu-Legierungen (Alubronze langspanend)Kupfer-Zinn-Legierungen (Bronze langspanend)Kupfer-Zinn-Legierungen(Bronze kurzspanend)Kupfer-Sonderlegierungen bis Q18Kupfer-Sonderlegierungen über Q18Nickel-/Kobalt-LegierungenNickel-/Kobalt-Leg. warmfestNickel-/Kobalt-Leg. hochwarmfestNickel-/Kobalt-Leg. hochwarmfestAluminiumlegierungenAlu-Knetlegierungen

Alu-Gusslegierungen Si ≤ 5%Alu-Gusslegierungen 5% < Si ≤ 12%

Alu-Gusslegierungen 12% < SiMagnesiumlegierungenMagnesium-KnetlegierungenMagnesium-GusslegierungenTitan, TitanlegierungenReintitan, TitanlegierungenTitanlegierungenKunststoffeDuroplaste (kurzspanend)Thermoplaste (langspanend)Faserverstärkte KunststoffeWerkstoffe für bes. AnwendungenGraphitWolfram-Kupfer-Legierungen

≤ 400 N/mm2

≤ 600 N/mm2

≤ 850 N/mm2

≤ 1100 N/mm2

≤ 1400 N/mm2

> 44 - 55 HRC> 55 - 60 HRC> 60 - 63 HRC> 63 - 66 HRC

≤ 850 N/mm2

≤ 1100 N/mm2≤ 1400 N/mm2

≤ 400 HB

≤ 500 N/mm2

≤ 850 N/mm2850-1400 N/mm2

>1400 N/mm2

≤ 900 N/mm2

900-1250 N/mm2

Q-St37-3R-Fe809SMnPb28St37-2St70-2GS-25CrMo416MnCr5Ck45100Cr642CrMo4VX30WCrV5-3X38CrMoV5-3X155CrVMo12-155NiCrMoV645WCrV7X155CrVMo12-1X210CrW12X10NiCrAlTi32-20 [INCOLOY800]X12CrNiTi18-9X6CrNiMoTi17-12-2X45SiCr4X5NiCrTi26-15FerroTiCHardox500

GG 20GG 30GGG 40GGG 70GGV(80%Perlit)GGV(100%Perlit)GTW 40GTS 65

E-CuCuZn40 [Ms60]CuZn37 [Ms63]CuZn39Pb2 [Ms58]CuAl10Ni

GCuSn5ZnPb [Rg5]GCuSn7ZnPb [Rg7]Ampco16Ampco20

NiCu30Fe [MONEL400]NiCr19NbMo [INCONEL718]Haynes 25 (L605)

Al 99,5 [F13]AlCuMg1 [F39]G-AlMg3GD-AlSi9Cu3GD-AlSi12G-AlSi17Cu4

MgAl6GMgAl9Zn1

Ti3 [Ti99.4]TiAl6V4TiAl4Mo4Sn2

BAKELITHOSTALENCFK / GFK / AFK

C-8000W-Cu 80/20

1.01231.10141.07181.00371.00701.72181.71311.11911.35051.72251.25671.23671.23791.27131.25421.23791.24361.48761.48781.45711.47041.4980

0.60200.60300.70400.7070

0.80400.8165

2.00602.03602.03212.03802.0966

2.10962.1090

2.43602.4668

3.02553.13253.35413.21633.2582

3.56623.5912

3.70553.71643.7185

500-700 N/mm2340-470 N/mm2

700-900 N/mm2650-950 N/mm2

500-700 N/mm2600-800 N/mm2700-900 N/mm2

1200-1400 N/mm21100 N/mm2

900-1100 N/mm2900-1100 N/mm2

47-52 HRC56-57 HRC60-63 HRC63-64 HRC

610-850 N/mm2500-700 N/mm2500-730 N/mm2

900-1100 N/mm2

1200 N/mm2

800-900 N/mm21300-1400 N/mm2

120-220 HB220-270 HB

400 N/mm2700-1050 N/mm2

220 HB230 HB

360-420 N/mm2580-650 N/mm2

-400 HB

250-350 N/mm2

340-490 N/mm2310-550 N/mm2

380-500 N/mm2

500-800 N/mm2

150-300 N/mm2150-300 N/mm2

630 N/mm2

600 N/mm2

420-610 N/mm2

850-1190 N/mm2

1550-2000 N/mm2

100-250 N/mm2300-500 N/mm2

130-190 N/mm2

240-310 N/mm2220-300 N/mm2

180-250 N/mm2

300-500 N/mm2

300-500 N/mm2

700 N/mm2700-900 N/mm2

900-1250 N/mm2

110 N/mm2

80 N/mm2

800-1500 N/mm2

60 N/mm2

230-250 HV

11.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.61.71.81.91.10

1.111.121.13

22.1

2.2

2.3

2.4

2.533.13.2

3.33.4

3.5

3.63.744.14.24.355.1

5.25.3

5.466.16.277.1

7.288.18.28.399.19.2


28

11

spezifische Schnittkraft kc [N/mm2] bei Spanungsdicke h [mm]

0,4 0,5 0,63 0,8 1 1,25 1,6 2 2,5

kc1.1N/mm2

m

128013931280139315341534153814271726166817731668166819251950

19201598159825502550

1395

892959990

1053

160516052060

1555720

1180720860

645645

12501395

19201710

703595595595567567

595595

122013561356

442505515

0,11710,07880,11710,07880,24420,24420,25530,22850,28380,26960,17170,26960,26960,15090,1509

0,19470,20940,20940,18000,1800

0,3800

0,34800,24260,30430,3043

0,21000,21000,1900

0,17000,38000,15000,38000,3800

0,38000,38000,38090,3800

0,19470,2571

0,17120,27130,27130,27130,29980,2998

0,27130,2713

0,16330,21880,2188

0,15000,15000,1500

142514971425149719191919194317592239213520752135213522102239

22951936193630073007

1976

1227119813081392

194619462452

18171020135410201218

914914

17721976

22952164

822763763763746746

763763

141716571657

507579591

138814711388147118171817183616722101201019972010201021372165

21971848184828892889

1815

1135113512221300

185618562350

1749937

1309937

1119

839839

16281815

21972044

792718718718698698

718718

136615781578

490560571

135114451351144517181718173115861968188919191889188920642091

21011761176127712771

1663

1048107311391212

176917692249

1682858

1265858

1025

769769

14911663

21011926

761674674674651651

674674

131615001500

474541552

131414181314141816201620162815021839177118421771177119912017

20051675167526552655

1518

964101210601127

168216822149

1615784

1220784936

702702

13611518

20051811

730632632632606606

632632

126514241424

457522533

128013931280139315341534153814271726166817731668166819251950

19201598159825502550

1395

892959990

1053

160516052060

1555720

1180720860

645645

12501395

19201710

703595595595567567

595595

122013561356

442505515

124713691247136914531453145313561620157017061570157018611885

18381525152524502450

1282

825908925984

153215321974

1497661

1141661790

593593

11481282

18381615

677560560560530530

560560

117612911291

427488498

121213421212134213681368136412821510146916361469146917931816

17521448144823432343

1167

757856858913

145414541884

1436602

1100602719

540540

10451167

17521515

649524524524492492

524524

113012231223

412471480

118013191180131912951295128912181418138315741383138317341756

16781382138222512251

1072

701811802853

138813881806

1382553

1063553661

496496960

1072

16781431

624493493493461461

493493

108911651165

398455464

115012961150129612271227121711571331130315151303130316761698

16061319131921622162

985

648768749797

132413241731

1331508

1028508607

455455882985

16061351

601464464464431431

464464

105011101110

385440449


29

1.4 Oberflächenveredelung

1.4.1 Allgemein

Durch das Oberflächenveredelungs-Verfahren werden folgende Ziele verfolgt:

• Steigerung der Abriebfestigkeit und des Verschleißwiderstands,• Verringerung der Reibung zwischen Werkzeug/Werkstück sowie Werkzeug/Span,• Verringerung der Wärmeleitfähigkeit zwischen Werkzeug und Werkstück,• Vergrößerung der chemischen Stabilität der Werkzeugschneide.

Dadurch ergibt sich die Möglichkeit:

• der Erhöhung der Standzeit,• der Erhöhung von Schnittgeschwindigkeit und Vorschub.

Für spezielle Einsatzfälle bieten wir die verschiedensten Oberflächenveredelungen an. Dabei ist zu beachten,dass nach DIN 2197 beschichtete Gewindebohrer das obere Abmaß am Gewindeteil um 10 µm über-schreiten dürfen.

1.4.2 Eigenschaften der Oberflächenveredelungen

Verschleißschutz- und Gleitschichten siehe Kapitel 5.

EMUGE-FRANKEN

KurzzeichenNT NT2 Ne Ne2 Cr

Bezeichnung Nitriert Nitriert und dampf-angelassen

Neutralisiert Dampf-angelassen

Hartverchromt

Bemerkung Anreichern derRandschicht mitStickstoff

Minderung derNitrierhärte

Chemo-thermischesVerfahren zumSchutz derOberflächegegen Kalt-schweißungen

Im Wasser-dampf (450 °C) erzeugteOxidschicht ist Schutz derOberfläche gegen Kalt-schweißungen

GalvanischeSchicht mit hervorragendenGleiteigen-schaften

Härte HV bei 20 °C

1000 < 1000 1200

Schichtdicke in µm

2 - 4

max. Einsatz-temp. °C

250

Schichtfarbe grau schwarzgrau blaugrau silber

Einsatzgebiet(schwerpunkt-mäßig)

• abrasiveWerkstoffe

• Grauguss• Sphäroguss• Aluminium-

Guss• kurzspanende

Duroplaste

• Stahlbearbei-tung

• (Grauguss)• (Sphäroguss)• nicht für

Buntmetalle

• unlegierte und niedrig-legierte Stähle,z.B. St37,C22, 9S20

• nur fürEisenwerk-stoffe

• Buntmetalle• nicht für

Stahlwerk-stoffe


30

111.5 Zerspanung und Spanformen

Unter dem Begriff der Zerspanbarkeit wird ein Kriterium für die spanabhebende Bearbeitung eines Werk-stoffes verstanden. Er beschreibt die Gesamtheit aller Eigenschaften eines Werkstoffes, die auf den Zerspa-nungsprozess Einfluss haben. Der Zerspanungsprozess wird bestimmt durch seine

• Eingangsgrößen- Werkstoff (Zusammensetzung und Gefüge),- Werkzeug (Schneidstoff und Geometrie),- Werkzeugmaschine (Stabilität und Einstellung).

• Prozessgrößen- technologische Daten (Schnittgeschwindigkeit, Vorschub, usw.),- Art des Kühlschmierstoffes (Kühlung und Schmierung),- mechanische, thermische, chemische Belastungen.

Als Ergebnis erhält man die

• Ausgangsgrößen- Werkstück (Genauigkeit und Oberflächenqualität),- Werkzeug (Verschleißzustand),- Späne (Form und Farbe).

Die Beurteilung eines Zerspanungsprozesses bestimmen die vier Kriterien

• Werkzeugverschleiß bzw. Standzeitverhalten(Verschleißmarkenbreite, Kolkverschleiß, Rissbildung),

• Schnittkraft und/oder Schnittmoment(Betrag, zeitlicher Verlauf),

• Spanform(Spanformklasse, Anlassfarben),

• Oberflächenqualität (Welligkeit, Rauhigkeit).

Die Kriterien Werkzeugverschleiß bzw. Standzeitverhalten, Schnittkraft und/oder Schnittmoment undOberflächenqualität lassen sich messtechnisch bestimmen und als Zahlenwert darstellen. Bei dem Kriteri-um Spanform werden die Späne nach ihrer Ausbildung in verschiedene Klassen unterteilt. Ihre Beurteilungrichtet sich nach ihrem möglichen Einfluss als Störgröße auf den Zerspanungsprozess. Angestrebt werdenkurzbrechende Späne.


31

Spanform Beurteilung

ungünstig

brauchbar

gut

brauchbar

Spanform-klasse 1)

1

2

3

4

5

6

7

8

SpanraumzahlRZ 1)

≥ 90

≥ 90

≥ 50

≥ 50

≥ 25

≥ 8

≥ 8

≥ 3

Bandspäne

Wirrspäne

Flachwendelspäne

lange, zylindrische Wendelspäne

Wendelspanstücke

Spiralspäne

Spiralspanstücke

Bröckelspäne


32

Werkzeugverschleiß Schnittkraft

Zerspanungsprozess

Spanform Oberflächenqualitätj

j

j

j

1) nach Stahl-Eisen-Prüfblatt 1178-69

11


33

1.6 Standzeitverhalten und Standvermögen

In der Praxis wird unter dem Begriff der „Standzeit“ die Zeit verstanden, in dem ein Werkzeug wirtschaftlichim Eingriff ist. Nach der Definition des Deutschen Institut für Normung (DIN 6583) ist hierunter der Begriff„Standvermögen“ zu verstehen.

Das Standvermögen eines Werkzeugs ist bestimmt durch

• die Standbedingungen (Randbedingungen des Zerspanvorganges),

• die Standkriterien(Verschleiß, Oberflächenqualität, Schnittkraft bzw. Drehmoment)

• die Standgrößen(Standzeit, Standweg, Standmenge)

Zur Darstellung der Standgrößen wird in der Regel das Verschleißverhalten eines Werkzeuges über die Be-arbeitungszeit dargestellt. Hierzu wird im Versuch in regel- oder unregelmäßigen Abständen der Verschleißgemessen. Die entstehende Kurve zeigt den typischen Verlauf.

Verschleißzustands-Diagramm:

Bereich 1:erhöhter Anfangsverschleiß bei einem neuen Werkzeug (degressiver Verschleiß),

Bereich 2:annähernd konstante Zunahme des Verschleißes (linearer Verschleiß).

Bereich 3:unkontrollierbare, starke Zunahme des Verschleißes (progressiver Verschleiß).

Werkzeuge werden in der Regel bis zum Ende des Bereiches 2 eingesetzt. Auf diese Weise ist die Fertigungsteuerbar.

v1 > v2 > v3

vB [mm]

t [s]

v1

v2

v3x

2 31

Überträgt man die Werte aus den Verschleißzustands-Diagramm für einen festgelegten Verschleißzustand inein Schnittgeschwindigkeits-Standzeit-Diagramm, so erhält man eine sogenannte Standzeitkurve für denspeziellen Einsatzfall. Mit Hilfe des Diagramms ist es möglich, für eine beliebige Schnittgeschwindigkeit diedazugehörige Standzeit zu ermitteln.

Schnittgeschwindigkeits-Standzeit-Diagramm:

Diese Standzeitkurve kann für einen gewissen Schnittgeschwindigkeitsbereich (Gültigkeitsbereich) als Geradebetrachtet werden. Diese Gerade wird als Standzeitgerade bezeichnet. Der Steigungswert k (Neigung derGeraden) ist abhängig vom verwendeten Schneidstoff. Er beträgt

• für Schnellarbeitsstahl: k = -5 bis -12

• für Hartmetall: k = -2,5 bis -8

• für Schneidkeramik: k = -1,25 bis -2,5

Für beschichtete Werkzeuge liegt der k-Wert unter dem des unbeschichteten Schneidstoffs.

Weitere Einflussgrößen auf die Neigung der Standzeitgeraden sind der Werkstoff und die Art der Kühl-schmierung. Durch Änderung der Zerspanungsbedingung und der Geometrie der Schneiden ergibt sicheine Parallelverschiebung der Standzeitgeraden.

Mit Hilfe des k-Faktors lassen sich rechnerisch die kosten- oder zeitoptimalen Standzeiten bzw. Schnittge-schwindigkeiten bestimmen.


34

Log T [min]

Log vc[m/min]

v3 v2 v1

Gültigkeitsbereich

Standzeitkurve

Standzeitgerade

vB = konstant

log T = k · log vc + log cv

T = cv · vck

11


35

1.7 Verhältnis Drallsteigung - Drallwinkel

Die Drallsteigung sagt aus, nach welcher Länge - in Achsrichtung gemessen - die Schneide 360° um denZylinder läuft. Die Drallsteigung ist von der Schneidenlänge unabhängig!

Gleichbleibende Drallsteigung bei unterschiedlichen Durchmessern:

Berechnung:

Durchmesser · πDrallsteigung = –––––––––––––––– [mm]

tan Drallwinkel

Mit Drallwinkel wird der Unterschied zwischen Werkzeugachse und Hauptschneide angegeben.

Gleichbleibender Drallwinkel bei unterschiedlichen Durchmessern:

Berechnung:

Durchmesser · πtan Drallwinkel = –––––––––––––––– [°]

Drallsteigung

Dra

llste

igun

g 6

3 m

m

Dra

llste

igun

g 6

3 m

m

Dra

llste

igun

g

Dra

llste

igun

g

Haup

tschn

eide

Hau

ptsc

hnei

de

d · π d · π

30° Drallwinkel 50° Drallwinkel

30° 50°

ø12 ø25

Dra

llste

igun

g 90

mm

30° Drallwinkel

Dra

llste

igun

g

Hau

ptsc

hnei

de

d · π

30°

ø16

Dra

llste

igun

g 63

mm

Dra

llste

igun

g

Hau

ptsc

hnei

de

d · π

30° Drallwinkel

30°

ø12

Zug-festigkeit

MPa(=N/mm2)

Vickers-härte

HV10

Brinell-härte

HB a

Rockwellhärte

HRB HRF HRC HRA HRD HR15N HR30N HR45N

255270285305320

335350370385400

415430450465480

495510530545560

575595610625640

660675690705720

740755770785800

820835850865880

900915930950965

9951030106010951125

11551190122012551290

80859095

100

105110115120125

130135140145150

155160165170175

180185190195200

205210215220225

230235240245250

255260265270275

280285290295300

310320330340350

360370380390400

76,080,785,590,295,0

99,8105109114119

124128133138143

147152156162166

171176181185190

195199204209214

219223228233238

242247252257261

266271276280285

295304314323333

342352361371380

41,048,052,056,2

62,3

66,7

71,2

75,0

78,7

81,7

85,0

87,1

89,5

91,5

92,593,594,095,096,0

96,7

98,1

99,5

(101)

(102)

(104)

(105)

82,6

87,0

90,5

93,6

96,4

99,0

(101,4)

(103,6)

(105,5)

(107,2)

(108,7)

(110,1)

(111,3)

(112,4)

(113,4)

(114,3)

(115,1)

20,321,322,2

23,124,024,825,626,4

27,127,828,529,229,8

31,032,233,334,435,5

36,637,738,839,840,8

60,761,261,6

62,062,462,763,163,5

63,864,264,564,865,2

65,866,467,067,668,1

68,769,269,870,370,8

40,341,141,7

42,243,143,744,344,9

45,346,046,547,147,5

48,449,450,251,151,9

52,853,654,455,356,0

(69,6)70,170,6

71,171,672,172,673,0

73,473,874,274,674,9

75,676,276,877,478,0

78,679,279,880,380,8

(41

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Gewindetechnik und Frästechnik · Handbuch der Gewindetechnik und Frästechnik Anwendungen · Tipps · Tabellen herausgegeben von EMUGE-FRANKEN EMUGE-Werk Richard Glimpel GmbH &