CH113208A - Verfahren zur Bearbeitung von Nichteisen-Metallen und deren Legierungen. - Google Patents

Description

  



  Verfahren zur Bearbeitung von   Niehteisen-Metallen    und deren Legierungen.



   Die   Schnittgeschwindigkeit    der für die
Bearbeitung von Nichteisen-Metallen und deren
Legierungen erforderlichen Werkzeuge (Fräser,
Bohrer, Sägen und dergleichen) ist nach dem heutigen Stand der Wissenschaft durch die    jenige      Spantemperatur begrenzt, welche    eine
Umwandlung des Werkzeuggefüges hervor ruft. Durch diese Umwandlung verliert das
Werkzeug seine Schneidhaltigkeit, und die weitere Bearbeitung wird unterbunden.



   Versuche haben nun ergeben, dass über    dieser"thermisch kritischen Grenze"eine Ge-    schwindigkeitszone liegt, in der eine schneidende Bearbeitung des Werkstückes durch   Drehen, Fr#sen, Hobeln, S#gen,    Bohren, StoRen nicht   m#glich    ist. Überschreitet man jedoch diese kritische Zone, so tritt bei allen denjenigen Bearbeitungsarten, bei denen dem Werkzeug die Schnittgeschwindigkeit erteilt wird (zweekmässig bei freier Spanabführung), eine so erhebliche Senkung der Spantemperatur ein, dass dieselbe wieder unterhalb der Umwandlungstemperatur liegt. Es kann also hier wiederum eine schneidende Bearbeitung des Werkstückes durch das Werkzeug stattfindeu.



   Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht darin, dass Schnittwerkzeugen eine    Schnittgeschwindigkeit    erteilt wird, die um die genannte kritische Zone über derjenigen liegt, welche bis jetzt für den betreffenden Werkstoff als oberste Leistungsgrenze der   Schnittgeschwindigkeit    galt, wobei der spezifische Kraftverbrauch für die Zerspanung   prak-    tisch bleibt.



   Einige   Ausfiihrungsformen der Erfindung    sind in folgenden Verfahrenbeispielen   erläu-    tert :
I. Material : Sandaluminium mit folgenden Eigenschaften :    Zerrei#festigkeit   : kz= 14, 6   kgímm2.   



   Längsdehnung :   = 1, 7  /o.   



   Brinellhärte : hbr = 93,0   kg/mm2.   



     Skleroskophärte    (nach Shore) :   hsh = 40  .   



   Bei den nachstehend angeführten Versuchsdaten bedeutet : b = Schnittbreite in mm, t Schnittiefe in mm, v   Schnittgeschwindigkeit    in   m/rnin    bezw.   m/sec.,    c   = Fräsvorschulj    in   mm/min,    cz = Fräsvorsohub in   mm/Zahn,   
D = Fräserdurchmesser in mm, n = Umdrehungen des Fräsers pro min.,    z    = Zähnezahl des   Fr#sers,    c = Steigungswinkel der Spirale.



  1. Schnittversuch zur   Darlegung    von :    z)    einer mittleren für die Erfindung spe zifischen   Schnittgeschwindigkeit    und b) eines mittleren   Fräsvorschubes    und   da-    mit einer mittleren Spanleistung ; b = 5 mm, t   = 8    mm, v = 2100 m/min-1 (35   mlsec.    c = 1100 mm/min-1, cz = 0,0117 mm,    n =    4700   min',   
D   142 min,    z = 20, cc   = 25 ,    b.t.c = 5.8.1100 mm3, Wi =   6,    16 kWi,
Wi = 6,16kW (indizierter Kraftverbrauch),
Nsi = 0, 0818 kWi/kg (spezifischer Kraft verbrauch) ;

      G,      i = 1,    222   kg/kWi    (spezifische Span leistung).



  2. Schnittversuch zur Darlegung von :    nul    einer niedrigsten Schnittgeschwindigkeit, b) eines stärkeren Fräsvorschubes und da mit einer spezifisch und absolut hohen    Spanleistung    (vergleiche obige   Bezeich-       nungen) ;    b   = 8    mm, t   = 8,    5 mm,    v      = 440 m/min-'    (7,32   m/sec.-'),    c   8000 mm/min    cz = 0,5 mm, n   2000 min-',   
D   = 70 mm,       z 8, a = 25#,    b.t.c = 8. 8, 5.8000 mm3, Wi = 10,28 kWi,
W1 = 6,60   kiwi,   
W2 = 3,68 kWi, W1 + W2 = Wi = 10, 28 kWi.



   Hierin ist
Wi = Kraftverbrauch des   Fr#sers,   
W2 = Kraftverbrauch des Vorschubes,
W1 + W2 = Wi = Gesamtkraftverbrauch,
N, ;   =    0,111 kWi/kg (spezifischer Kraft verbrauch),
Gsi = 9,07 kg/kWi (spezifische Span leistung).



  3. Schnittversuch zur Darlegung von : a) einer hohen Schnittgeschwindigkeit, b) eines hohen Fräsvorschubes und damit einer absolut hohen und spezifisch mitt leren   Spanleistung    : b = 3,5 mm, t   = 7,    4 mm, v = 16500 m/min-1 (275 m/sec.-1), c = 23750 mm/min-1, cz = 0,0845   mm/Zahn,    n   = 35000    pro min.,
D   = 150    mm,   
Z ==20", a = 20#,    b.t.c = 3,5.7,4.23750 mm3, Wi = 17,6 kWi,    Ni    i = 0, 1674 kWi/kg,
Gsi = 5,975 kg/kWi.



     II.    Material : Kupfer- und Deltametall,   R#belbronze,    Kupferlegierungen u. a.   m.   



  4. Schnittversuch : b = 1 bis   6    mm (variiert), t = 12 mm, v = 2840 m/min-1 (47,   m/sec.-'),    c   = 600    bis 10400 mm/min-1,   
D 200 mm, z 28, a = 30#.   



     Hierbei schwankte    die spezifische Spanleistung und der Kraftverbrauch zwischen :    7,    5 und 11,8   kg/kWi (spezifische Span-    leistung) bezw. 0,13333 und 0,08475 kWi/kg (spezifischer Kraftverbrauch).



   Wie aus den verschiedenen Beispielen hervorgeht, ist der spezifische Kraftverbrauch   f#r    die Zerspanung praktisch nicht höher als bisher. Hierbei soll unter spezifischem Kraftverbrauch diejenige Grosse verstanden werden, die angibt, welche Arbeit erforderlich ist, um   1    kg des Materials pro Stunde zu   zerspanen.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur schneidenden Bearbeitung von Nichteisen-Metallen und deren Legierungen, dadurch gekennzeichnet, dass den Werkzeugen eine Schnittgeschwindigkeit erteilt wird, welche um einen Geschwindig- keitsbereich, das hei#t um die kritische Zone oberhalb derjenigen liegt, bei der die thermisch kritische Grenze f#r das betreffende Nichteisen-Metall oder die Legierung von solchen erreicht wird, bei praktisch gleichem spezifischem Eraftverbrauch für die Zerspa- nung.