Table Of ContentWeiterbildung
Technik
Herausgegeben von
H.-I Warnecke, K. Lange, G. Stute
Band 4
H.victor· M. Milller . R.Opferkuch
Zerspantechnik
Teil II
Drehen, Hobeln und StoBen,
Raumen, Bohren, Frasen
Mit 94 Abbildungen
Springer-Verlag
Berlin Heidelberg New York 1983
Bandautoren
o. Professor Dr.-Ing. Hans Victort
Dr.-Ing. Michael Millier
Dr.-Ing. Rainer Opferkuch
lnstitut fiir Werkzeugmaschinen und Betriebstechnik der Universitat Karlsruhe
Reihenherausgeber
Dr.-Ing. Hans-Jiirgen Warnecke
o. Professor, Institut fiir lndustrielle Fertigung und Fabrikbetrieb der Universitat
Stuttgart
Dr.-Ing. Kurt Lange
o. Professor, lnstitut fUr Umfonntechnik der Universitat Stuttgart
Dr.-Ing. Gottfried Stutet
o. Professor, Institut fiir Steuerungstechnik der Universitat Stuttgart
Redaktionelle Bearbeitung
Dr.-Ing. Martin Gorke
Schriftleiter der "wt Werkstattstechnik - Zeitschrift fiir industrielle F ertigung", Stuttgart
CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek
Victor, Hans:
Zerspantechnik/H. Victor; M. Miiller; R. Opferkuch. - Berlin; Heidelberg; New York; Springer.
NE: Miiller, Michael; Opferkuch, Rainer: Teil2. Drehen, Hobeln und StoBen, Rliumen, Bohren,
Frasen. - 1983.
(Weiterbildung Technik; Bd. 4)
ISBN-13 :978-3-540-11861-9 e-ISBN-13 :978-3-642-81906-3
DOl: lO.lO07/978-3-642-81906-3
Das Werk ist urheberrechtlich geschiitzt. Die dadurch begriindeten Rechte. insbesondere die der
Obersetzung. des Nachdrucks, der Entnahme von Abbildungen, der Funksendung, der Wiedergabe
auf photomechanischem oder ahnlichem Wege und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen,
bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Die Vergiitungsanspriiche des § 54,
Abs. 2 UrhG werden durch die ,Verwertungsgesellschaft Wort', Miinchen wahrgenommen.
© Springer-Verlag Berlin, Heidelberg 1983.
Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenzeichen usw. in diesem Buch berechtigt
auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daB solche Namen im Sinne der Waren
zeichen- und Markenschutzgesetzgebung als frei zu betrachten waren und daher von jedermann
benutzt werden diirften.
2362/3020-543210
Geleitwort
Unsere heutige Zeit ist gekennzeichnet durch eine besonders rasante
Ausweitung allen Wissens. Dementsprechend muB insbesondere jeder
in der Technik Tatige seine in der Ausbildung erworbenen Kenntnisse
und seine beruflichen Erfahrungen standig am giiltigen "Stand der
Technik" uberpriifen und weiterentwickeln. Er muB dem eigenen Wis
sen gegenuber kritikfahig sein und durch lebenslanges Lemen stets die
neuesten Erkenntnisse und Ergebnisse des technischen Fortschritts
ubemehmen und beherrschen.
In vielen Fallen geraten im Laufe des Berufslebens die friiher ange
eigneten Grundlagenkenntnisse in Vergessenheit, oder sie mussen auf
grund der fortschreitenden naturwissenschaftlich-technischen Entwick
lung eine neue Wertung erhalten. Eine standige Weiterbildung ist also
geboten, wenn man beruflich Erfolg haben will. Diese zu erleichtem,
bemuht sich seit einiger Zeit die
wt Werkstattstechnik
Zeitschrift fUr industrielle Fertigung
mit der Aufsatz Reihe unter dem Titel
wt Weiterbildung Technik.
In ihr wird nicht nur in gedrangter Form Grundlagenwissen vermit
teIt und durch beigefUgte Aufgaben aufgefrischt, sondem es werden
auch neuere Entwicklungen behandelt, die fUr den groBen fachlich weit
gespannten Leserkreis einer der fUhrenden fertigungstechnischen Fach
zeitschriften von besonderer Bedeutung sind. Sie gestattet also sowohl
eine Vertiefung an sich fruher erworbener als auch eine Aneignung
aktueller Kenntnisse, wodurch die Losung vieler beruflicher Probleme
durchsichtiger wird.
Die jeweils ein Thema umfassenden Beitrage dieser Aufsatz-Reihe
werden nun in Buchform prasentiert. Sie bilden die Bande der neuen
Buch-Reihe
wt Weiterbildung Technik
v
die in zwangloser Folge erscheinen werden. Wo notwendig, sind Texte
und Bilder gegeniiber der Erstveroffentlichung in der Zeitschrift iiberar
beitet und ausgeweitet worden, so daB jedes Thema in sich wirklich
abgeschlossen ist.
Herausgeber und Verlag erfiillen mit dieser Buch-Reihe einen oft
geauBerten Wunsch der Leser unserer "wt". Sie hoffe n sehr, daB jeder
einzelne Band seiner Aufgabe gerecht wird: den Leser zu unterstiitzen,
sich beruflich weiterzubilden und dadurch seine fachliche Qualifikation
zu erhohen.
Nachdem wir die ersten drei Bande mit aktiver Unterstiitzung von
o. Professor. Dr.-Ing. G. Stute herausgebracht hatten, ist unser Kollege
mitten aus seiner Arbeit und der V orbereitung zu diesem Buch fUr
uns unerwartet im August 1982 verstorben. Wir werden die Arbeiten
an dieser Buchreihe in seinem Sinne fortfUhren.
Stuttgart, im Herbst 1982 Die Herausgeber
VI
Vorwort
Fur die gezielte und bestmogliche Anwendung neuzeitlicher Fertigungs
techniken bedarf es der umfassenden Kenntnis der Grundlagen. Das
gilt insbesondere fur die spanenden Verfahren, denen auch in Zukunft
eine groBe Bedeutung in der Fertigungstechnik zukommt. Parallel zur
Entwicklung neuer Zerspanverfahren werden die bereits bekannten und
bewahrten standig weiter ausgebaut und verbessert. Fur den lngenieur
bedeutet dies, daB er sein Wissen fortlaufend dem neuesten Stand der
Technik anpassen muB.
Nachdem im Teil I dieser "Zerspantechnik" die allgemeinen Grund
lagen, die Schneidstoffe und die Kuhlschmierstoffe behandelt worden
sind, folgen im vorliegenden Teil II die spanenden Fertigungsverfahren
Drehen, Hobeln und StoBen, Raumen, Bohren und Frasen, naturlich
wieder in der schon bekannten knappen Form mit Aufgaben und Lo
sungen zum Prufen des eigenen Fachwissens. Er hat dieselbe Entste
hungsgeschichte wie Teil I (Basis war eine 1980 bis 1982 in der "wt
Werkstattstechnik - Zeitschrift fur industrielle Fertigung" erschienene
Folge) und wendet sich an denselben lnteressentenkreis (praktiker und
Studenten).
Den AbschluB wird der in Vorbereitung befindliche Teil III bilden,
der weitere Zerspanverfahren (Schleifen, Honen, Verzahnverfahren),
Zerspanungskennwerte und eine Kostenrechnung umfassen wird.
AbschlieBend gedenken wir an dieser Stelle emeut un seres verehrten
Lehrers, Herm o. Professor Dr.-Ing. H.R. Victor, den der Tod wahrend
der Planung der oben erwahnten Aufsatzfolge ereilt hat.
Karlsruhe, im Herbst 1982 M. Muller· R. Opferkuch
VII
Inhaltsverzeichnis
o
Einfiihrung 1
1 Drehen ............... . 4
1.1 Verfahren ............ . 4
1.1.1 Einordnung, Unterteilung, Begriffe 4
1.1.2 Berechnungen ........ . 7
1.1.2.1 Kinematik ..... . 7
1.1.2.2 Krafte, Momente, Leistungen 8
1.1.2.3 Hauptzeit 9
Aufgabe 1 . 12
Aufgabe 2 . 12
1.1.2.4 Oberflachengiite und Flachenleistung 13
1.2 Werkzeuge ...... . 15
1.2.1 Bezeichnungen, Winkel 15
1.2.2 Spanleitstufen .... 17
1.2.3 Schneidstoffe und Werkzeugbauformen 17
2 Hobeln und Sto13en 21
2.1 Verfahren 21
2.1.1 Allgemeines 21
2.1.2 Berechnungen 24
2.1.2.1 Kinematik 24
2.1.2.2 Krafte und Leistungen 24
2.1.2.3 Hauptzeit...... 25
2.1.2.4 Oberflachengiite und Flachenleistung 27
2.2 Werkzeuge 28
Aufgabe 3 28
Aufgabe 4 28
3 Raumen ..... . 29
3.1 Verfahren 29
3.1.1 Allgemeines 29
3.1.2 Kinematik und Zerspanungsgeometrie 32
IX
3.2 Werkzeuge . . . . . . 34
3.2.1 Schneidengeometrie 34
3.2.2 Zahnstaffelung . . 35
3.2.3 Schneidstoffe und Kiihlschmierstoffe 38
3.2.4 Werkzeugbauformen ..... 38
3.2.4.1 Innenraumwerkzeuge. 38
3.2.4.2 AuBenraumwerkzeuge 40
3.3 Zerspankrafte und WerkzeugverschleiB 40
3.3.1 Zerspankrafte ........ 40
3.3.2 WerkzeugverschleiB und Werkzeugnachschliff 42
Aufgabe 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
4 Bohren. 45
4.1 Verfahren 45
4.1.1 Allgemeines 45
4.1.2 Kinematik und Zerspanungsgeometrie 50
4.2 Werkzeuge 52
4.2.1 Werkzeugbezeichnungen 52
4.2.2 Werkzeuggeometrie 54
4.2.3 Werkzeugbauformen 56
4.2.3.1 Sonderbauformen 57
4.2.3.1.1 Stufen- und Mehrfasenstufenbohrer 57
4.2.3.1.2 Flachnut-Wendelbohrer . 59
4.2.3.1.3 Wendelbohrer mit innerer Kiihlschmier-
stoffzufuhr 59
4.2.3.1.4 Tiefbohrwerkzeuge 60
4.2.4 VerschleiB am Wendelbohrer 63
4.2.4.1 EckenverschleiB 63
4.2.4.2 FreiflachenverschleiB 64
4.2.4.3 SpanflachenverschleiB 64
4.2.4.4 Querschneiden verschleiB 65
4.2.4.5 F asen verschleiB 65
4.2.5 Bohreranschliffe 66
4.2.6 Schneidstoffe . 68
4.3 Zerspankrafte 69
4.3.1 Zerspankraftkomponenten 69
4.3.2 Messung der Zerspankraftkomponenten 73
Aufgabe6 75
Aufgabe 7 . 75
X
5 Fdisen . . . . . . . 76
5.1 Verfahren 76
5.1.1 A11gemeines 76
5.1.2 Kinematik und Zerspanungsgeometrie 78
Aufgabe8 .. 80
Aufgabe 9 .. 81
5.2 Schneidstoffe 81
5.3 Werkzeuge 82
5.4 Zerspankraftkomponenten 83
5.5 VerschleiB 85
Aufgabe 10 92
6 Literatur . . . . ............... 95
7 Losungen der Aufgaben ................ 99
8 Sachverzeichnis . . . . 109
XI
o
Einftihrung
Von den Fertigungsverfahren nach DIN 8580 [1] konnen die spa
nenden unter dem Oberbegriff Trennen zusammengefaBt werden
(Bild 1). Je nach Art der verwendeten Werkzeuge ist zwischen Spa
nen mit geometrisch bestimmten oder mit geometrisch unbestimm
ten Schneiden zu unterscheiden. Unter dem Begriff Spanen ist
dabei Trennen zu verstehen, "bei dem von einem Werkstiick mit
Rilfe der Schneiden eines Werkzeugs Werkstoffschichten in Form
I
Umformen
Spanen mit
geometrisch
bestimmter
Schneide
Bild 1. Einteilung der Fertigungsverfahren
