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BA - Nr.: 260.50.06.07D
Ausgabe: 11 / 12
6.5
Ermittlung der notwendigen Spannkraft Fspz für den Zerspanungsvorgang :
Für jeden Zerspanvorgang ist die notwendige
Spannkraft zu ermitteln. Kann diese Spannkraft
von einem Spannzeug unter Berücksichtigung
der Sicherheitsfaktoren nach VDI 3106 nicht zu
Verfügung gestellt werden, so muss die zulässige
Drehzahl oder der zulässige Spanungsquer-
schnitt bestimmt werden.
Hierzu ein Beispiel:
Es soll ein massives Stahlwerkstück (ohne
Bohrung) zerspant werden, mit einem Spann-
durchmesser Dsp=60mm, einem Drehdurch-
messer dz=50mm und mit einem Spanungsquer-
schnitt, der eine Hauptschnittkraft Fs=1200daN
hat, bei einer Drehzahl von 2760min
zur Vermeidung von Beschädigungen nicht
gehärtete,
auf
ausgedrehte Backen verwendet. Daraus ergibt
sich ein Spannbeiwert von µsp=0,1. Der Sicher-
heitsfaktor Sz für die Zerspanungsdaten wird mit
Sz=2 angenommen.
Der
Spannkraftverlust
2000daN. Aus dem Beispiel ergibt sich:
- unter Berücksichtigung des Spannkraft-
verlustes ΔFsp ist bei stillstehender Werk-
zeugmaschinenspindel eine Spannkraft von
mindestens
Fspmin = Fspz + ΔFsp
= 2000 + 2000 = 4000 daN
notwendig. Haupteinfluss auf die Spannkraft
hat die Hauptschnittkraft Fs, die aus dem
Spanquerschnitt
Schnittkraft ermittelt wird.
Fs = a
s
ks
x
x
Für die zum Zerspanen notwendige Spann-
kraft gilt:
Fs
dz
x
Fspz = ------------- = ---------------------
µsp
dsp
x
In den Formeln verwendete Begriffe:
la
= Ausladung des Werkstückes
a
= Spantiefe
s
= Vorschub
Ks = spezifische Schnittkraft
dz = Zerspanungsdurchmesser
dsp = Spanndurchmesser
µsp = Spannbeiwert
Fs = Hauptschnittkraft
Zerspankräfte nehmen bei stumpfwerden-
dem Schneidwerkzeug zu. Zum Erfassen
aller Unsicherheiten aus dem Zerspanungs-
vorgang empfiehlt sich ein zusätzlicher
Sicherheitsbeiwert Sz=2.
6. Spannkraft
. Es werden
-1
den
Spanndurchmesser
ΔFsp
betrage
und
der
spezifischen
a
s
ks
dz
x
x
x
1)
µsp
dsp
x
FNC 48
FNC 49d
Spannbeiwerte µsp
Backenausführung
Schlichtbacken
FNC 50
Pflastersteinbacken
2)
FNC 51
Schruppbacken
2)
FNC 52
1) Vermeiden; glatte Backen sind nur für bearbeitete Spannflächen geeignet.
2) Am Werkstück entstehen je nach Spannkraft Eindrücke.
31
Werkstoff
Werkstück-Oberfläche an der
Spannstelle
Stahl
0,1
0,15
Al
0,1
0,14
Ms
0,09
0,14
GG
0,08
0,12
Stahl
0,12
0,20
Al
0,11
0,19
Ms
0,11
0,18
GG
0,10
0,16
Stahl
0,25
0,35
Al
0,24
0,33
Ms
0,23
0,32
GG
0,20
0,28
~
,
- 1)
-
-
-
0,32
0,30
0,27
0,26
0,50
0,48
0,45
0,40
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