Was ist die Spanabnahme bei der mechanischen Bearbeitung und wie geht man damit um

Wenn du dich mit mechanischen Bearbeitungen befasst, wie zum Beispiel das Bohren, aber auch das Drehen und das CNC-Fräsen, gibt es einen Aspekt, der mit äußerster Vorsicht gehandhabt werden muss. Wir sprechen von der Spanabtrag. Worum geht es denn?

Es geht um die Beseitigung eines Abschnitts des Basismaterials, der es ermöglicht, das Endergebnis zu erreichen. Mit anderen Worten, der Span ist nichts anderes als das Verschleißmaterial, das bei der mechanischen Bearbeitung von Materialien - wie Holz und Eisen - durch Abtragungs prozesse wie Drehen, Fräsen oder Bohren entsteht. Jetzt wirst du denken, dass es am Ende nicht lohnt sich zu interessieren für diesen Prozess, weil wir am Ende von Abfallmaterial sprechen. Nein, du musst auf den Spanabtrag achten.

Was bedeutet Spanabtrag?

Mit diesem Begriff meinen wir das Ergebnis der verschiedenen Schneidoperationen, die unter Präzisionsbearbeitungen fallen: In dem Moment, in dem wir bohren, also ein Loch auf einer Oberfläche machen, erhalten wir eine leere Form. Der Span ist das produzierte Material. Das gleiche gilt für Bohren und Drehen, die Maschinen für Spanabtrag mit besonders hoher Leistung verwenden.

Wir können also sagen, dass diese Operation denjenigen, der sich mit dem betrachteten Prozess befasst, ermöglicht, das erwünschte Ergebnis zu erreichen. Und dass die Qualität des durch den Weg erhaltenen Spans uns wertvolle Informationen über die Bearbeitung liefert.

Zu lesen: was sind die Unterschiede zwischen Drehen und Fräsen?

Wie entsteht der Span während der Bearbeitung?

Das Konzept: Das Werkzeug schneidet das Material nicht sauber, sondern verursacht eine plastische Verformung des Materials vor der Schneidkante. Die Klinge rückt vor und komprimiert das Bearbeitungsobjekt bis zu einem Bruchpunkt: Es entsteht eine schräge Ebene, auf der sich das Material vom Werkstück trennt. Und wird vom Werkzeug nach oben geschoben. In dieser Phase entsteht der Span, der eben abgetragen wird.

Was sind die Hauptbearbeitungen durch Spanabtrag?

Es gibt verschiedene technische Operationen, die es ermöglichen, an der Spanabtrag zu arbeiten, ein Schritt, der - es ist richtig, daran zu erinnern - das gewünschte Ergebnis bestimmt. Welche Operationen nutzen den Materialabbau und die Spanbildung, um das Ziel zu erreichen? Beginnen wir mit der häufigsten: Bohren, das heißt ein blindes oder durchgehendes Loch in das Material machen. Es gibt auch Varianten wie Reiben zum Verfeinern von Löchern, Bohrung zum Vergrößern des Einlaufs, Gewindeschneiden (Gewinde schneiden).

Dann haben wir das Drehen mit entsprechender Schrupp-, Finish- und Gewindeschneidaktivität und das Fräsen, das zum Erstellen von ebenen Zonen, Nuten, Hohlräumen, komplexen Profilen und Zahnrädern verwendet wird. Die Schleifbearbeitung für millimeterweise Bearbeitungen und das Räumen darf nicht vergessen werden. Das heißt, ein besonderer Prozess, bei dem ein mehrzahniges Werkzeug durch das Werkstück gezogen oder geschoben wird, um sehr komplexe interne Profile zu schaffen.

Warum entsteht der Span auf verschiedene Arten?

Die Parameter, die bei der Spanbildung zusammenwirken, sind unterschiedlich. Zunächst haben wir das bearbeitete Material: Duktile wie Aluminium oder milder Stahl neigen dazu, kontinuierliche Späne zu bilden, während spröde wie Gusseisen diskontinuierliche Formen erzeugt.

Ein größerer Speisenwinkel des Werkzeugs vereinfacht das Gleiten und reduziert die Verformung, aber eine Hauptrolle bei der Spanbildung spielt die Schnittgeschwindigkeit. Dieser Parameter beeinflusst nämlich die Temperatur in der Schneidzone und das Verhalten des Materials. Das Gleiche kann über die Schmierung gesagt werden, die die Reibung reduziert und die Form des Spans beeinflusst.

Ist es so wichtig, diesen Aspekt zu bewerten?

Zunächst, weil wir aus der Form des Spans die Qualität der Bearbeitung bestimmen. Zum Beispiel können wir aus diesem Detail bestimmen, ob die Schnittparameter wie Geschwindigkeit, Vorschub und Tiefe in die geplante Richtung gehen.

Aber dieses Element kann uns auch helfen zu verstehen, ob das Werkzeug jetzt verschlissen ist und gewechselt werden muss, sowie sie können den erfolgreichen Abschluss der Bearbeitung bestimmen. Nicht ohne Grund haben verschiedene Schneidwerkzeuge, wie die für Drehen bei Krino gelöteten, Formen, die es ermöglichen, die Späne effektiv auszutreiben: Wenn sie em den Bearbeitungsprozess reintroduziert werden, können sie die bearbeitete Oberfläche zerkratzen oder das Werkzeug überhitzen. Die Verwaltung des Spanabrags beeinflusst auch Ausfallzeiten und Kosten.

Wie man einen Span nach Form bewertet

Gehen wir davon aus, dass wir den Span und seine Form nicht in absoluten Begriffen bewerten können, da sich alles je nach Material ändern kann. Aber einige Parameter können ein Warnsignal oder ein Zeichen für Arbeffseffizienz sein. Zum Beispiel gibt ein kontinuierlicher und gleichmäßiger Span eine stabile Bearbeitung an, während ein unregelmäßiger Span auf Vibrationen oder Probleme hindeuten kann.

Im ersten Fall, wenn der Span die Form eines langen Bandes oder einer Spirale annimmt, sprechen wir immer noch von einem duktilen Material, aber die Synthese ist, dass die Schnittparameter korrekt sind und die Schneidkante in gutem Zustand ist. Diese Bedingung kann gefährlich sein, da sich der lange spiralförmige Span um das Werkstück oder das Werkzeug wickelt. Deshalb gibt es Spanbrecher auf den Einsätzen, wie der NR, den du auf diesem Krino-Stirnfräser siehst, die Hindernisse schaffen, um ihn in kleinere Stücke zu brechen.

Wenn der Spanbrecher gut funktioniert, hast du Spiralen, die sich alle 5-10 cm brechen, und das ist gut. Wenn der Span dagegen diskontinuierlich oder fragmentiert ist, kann die Schnittgeschwindigkeit zu niedrig sein oder die Schneidkante hat eine ungeeignete Geometrie, oder es gibt einen Überschuss an Vibrationen oder Unregelmäßigkeiten im Vorschub. Es ist nicht immer ein negatives Signal, mit spröden Materialien ist es normal.

Aber wenn der Span zuerst eine lange und einheitliche Spirale hat und dann ändert sich, ändert er sich fragementiert, dann stimmt etwas nicht. Die extreme Situation ist die des abgerissenen oder unregelmäßigen Spans, zerfasert und mit variabler Dicke.

Stop alles und überprüfe, denn das bedeutet, dass die Parameter falsch sind. Die Optionen sind unterschiedlich, aber es gibt einen alten Trick vom Mechaniker, den wir mit dir teilen möchten: Bewahre in der Werkstatt Muster von Spänen auf, die verschiedene Situationen beschreiben - optimales Schneiden, verschlissene Schneidkante, ungeeignete Parameter - so kannst du schnell vergleichen und verstehen, ob es ein Problem gibt oder ob alles reibungslos läuft. Denn die Spananalyse ermöglicht es dir zu verstehen, ob du gut arbeitest oder ob du deinen Prozess besser handhaben musst.