Eine moderne Massenproduktion ist heutzutage ohne die Herstellungsver- fahren der bildsamen Formgebung nicht denkbar. Grosse Mengen von Halb- zeug und Fertigprodukte werden durch Warm-Walzen erzeugt: Der Um- formvorgang bewirkt eine Verringerung des Querschnittes und erhoeht die mechanischen und technologischen Eigenschaften des Walzgutes gegenuber jenen des gegossenen Ausgangsmaterials. Langgestreckte Vollquerschnitte aus Stahl, wie Stabstahl und Draht, sowie die zugehoerigen Halbzeuge wer- den technisch-wirtschaftlich meist nur in Kalibern gewalzt. Neben Fertig- kalibern, die in Form und Groesse dem zu erzeugenden Walzgut entsprechen, werden sogenannte Streckkaliber verwendet. Diese Kaliber sind solche mit einfacher Geometrie, die eine grosse Streckwirkung auf das Walz gut aus- uben. Sie gestatten, einen grossen Ausgangsquerschnitt in relativ wenigen Arbeitsvorgangen (Stichen) auf einen kleinen Endquerschnitt zu reduzieren. Die Technologie des Kaliberwalzens beruht i. w. auf den in der Praxis gesammelten Erfahrungen; aufgrund dieser Erfahrungen sind allgemeine Kalibrierungsregeln aufgestellt worden. Danach kann qualitativ die Streck- wirkung in Abhangigkeit von der Kalibergeometrie, dem Walzendurchmes- ser und der Walzgeschwindigkeit abgeschatzt werden. Wissenschaftliche Untersuchungen uber das Walzen in Streckkalibern sind meist mit der Zielsetzung durchgefuhrt worden, die Gesamtformanderun- gen festzustellen und den Kraft- und Arbeitsbedarf zu ermitteln. Diese Daten dienen als Unterlage fur die Auslegung der Walzgeruste und Antriebe.

Urn 1885 wurden zum ersten Male LochstUcke im Schragwalzverfahren nach Mannesmann hergestellt. Kurze Zeit spater gelang Ehrhardt die Erzeugung von Luppen aus Blacken mit quadratischem Querschnitt durch seitliches Lochen auf einer Presse. Dieses Verfahren wurde durch den Bau starkerer Pressen dahingehend verbessert, daB man das seitliche Lochen weitgehend durch steigendes Lochen von Rund blacken ersetzte, wodurch die Lange der Luppen vergraBert werden konnte. Beim Lochen von Blacken auf einer Presse bedarf es zu ihrem Ein fUhren in den Aufnehmer einer Differenz zwischen BlockauBen- und Aufnehmer-Innendurchmesser. Diese rouB vor dem Lochen beseitigt werden, da der Lochdorn anderenfalls verlaufen und damit die Wand starke der Luppe ungleichmaBig werden kann. Dem eigentlichen Lochvorgang geht also ein Anstauchvorgang vor aus, der dem Verformen in einem Gesenk ohne Gratbahn gleicht. tiber die fUr diesen Anstauchvorgang benotigte Kraft und Uber die bei einer bestiwmten Kraft zu erreichende FormfUllung ist nur we nig bekannt. Es erscheint daher notwendig, die Vorgange beim An stauchen in einem Aufnehmer systematisch zu untersuchen, urn den Kraftbedarf und die FormfUllung beim Pressen zu ermitteln und zu optimieren. 1m Rahmen dieser Arbeit werden erstmalig fUr Stahlbolzen die An stauchkrafte beim Lochvorgang gemessen. Dabei wird der Kraftbe darfsverlauf bis zum vollstandigen Anlegen des Blockes an die Aufnehmer-Innenwand unter BerUcksichtigung verschiedener Parame ter erfaBt. Die Untersuchungsergebnisse sollen die Moglichkeit geben, Loch- und Rohrstrang-Pressen hinsichtlich des K aftbedar fes zu dimensionieren bzw. in der Fertigung Pressen optimal ein zusetzen."

Eine genaue Kenntnis des zeitlichen VerschleiBverhaltens von Hartmetall- drehwerkzeugen ist fUr die Wirtschaftlichkeit des Zerspanprazesses ins- bes. in Produktionsbetrieben mit kapitalintensiven Fertigungsanlagen von groBer Bedeutung. Eine Mijglichkeit, das VerschleiBverhalten von Dzehwerk- zeugen wahrend des Schnittes zu UberprUfen, scheint Uber eine gleichzeitige Messung der Schnittkrafte wahrend des Zerspanvorganges mijglich zu sein. Uber den EinfluB des WerkzeugverschleiBes auf die Schnittkrafte und die Mijglichkeiten einer Uberwachung des Zerspanprazesses mit Hilfe von Schnitt- kraftmessungen wahrend des Bearbeitungsvorganges liegen bisher jedoch noch keine geschlossenen Darstellungen vor. 1m Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden deshalb die grundlegenden Zusammenhange ermittelt, die zwischen den verschiedenen VerschleiBformen am Werkzeug sowie den statischen und dynamischen Schnittkraften bestehen. Bei der Zerspanung ist durch den VerschleiBangriff auf Span-, Fzei- und Nebenfrei flache ein Ansteigen der statischen und dynamischen Schnitt- krafte zu verzeichnen. Die im zeitlichen VerschleiBverlauf nach einer gewissen Schnittzeit auftretende Anderung der VerschleiBcharakteristik, die sowohl eine degressive als auch progressive Zunahme der VerschleiB- markenbreite beinhalten kann, hat gleichfalls eine Veranderung des Schnitt- kraftverlaufes zur Folge. Dabei konnte gezeigt werden, daB ein linearer Zusammenhang zwischen Schnittkraftanderung und VerschleiBmarkenbreitenzu- nahme besteht. Mit zunehmender Werkstoffharte sowie geringerem VerschleiB- widerstand des Hartmetalls ergab sich entsprechend eine starkere Zunahme der Schnittkrafte als Funktion der VerschleiBmarkenbreite. Durch das An- schleifen von definierten VerschleiBformen auf Span- und Fzei flache konnte nachgewiesen werden, daB der Fzei flachenverschleiB einen starkeren EinfluB auf die Schnittkraftzunahme als der KolkverschleiB ausubt.

Der Bericht schlieBt an den Forschungsbericht Nr. 2143 "Numeri- sche Optimierung der Bearbeitungsbedingungen wahrend des Dreh- vorganges" des Landes Nordrhein-Westfalen an und enthalt weiter- reichende Ergebnisse, die bei der Untersuchung des Drehens mit erhohten Schnittbedingungen gewonnen wurden. Einige der im For- schungsbericht Nr. 2143 bereits vorgestellten Ergebnisse sind aus GrUnden der Obersicht und Vollstandigkeit in diesem Bericht in gekUrzter Form enthalten. Die industrielle Fertigung ist einem standigen Rationalisierungs- prozeB unterworfen, um trotz steigender allgemeiner Kosten die Forderung nach wirtschaftlicher Fertigung erfUllen zu konnen. Dp.r Einsatz numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen hat zu einer be- achtlichen Reduzierung der RUst- und Nebenzeiten gefUhrt und eine teilweise Verlagerung dieser Zeitanteile so ermoglicht, daB sie wahrend der Hauptzeiten der Maschinen anfallen (11. Dem relativ groBen Hauptzeitanteil der Fertigungszeit muB nun durch die Er- mittlung optimaLer Schnittbedingungen besondere Bedeutung beige- messen werden, um die relativ teuren NC-gesteuerten Maschinen in weiten Bereichen der Fertigung wirtschaftlich einsetzen zu konnen. Ausgehend von der mathematischen Beziehung fUr die Fertigungsko- sten pro StUck bzw. Fertigungszeit pro StUck und der Bestimmungs- gleichung fUr die Standzeit als Funktion der Schnittgeschwindig- keit (Taylor-Standzeitgleichung) lassen sich die optimalen Stand- zeitwerte entsprechend der betriebspolitischen Zielsetzung nach den in Abb. 1 angegebenen Gleichungen berechnen. Diese beiden Gleichungen lassen unter anderem erkennen, welchen EinfluB die mit zunehmender Automatisierung ansteigenden Maschi- nenkosten, die durch Werkzeugschnellwechseleinrichtungen sinken- den Werkzeugwechselzeiten und die durch den zunehmenden Einsatz von Wendeschneidplatten gUnstige Entwicklung der Werkzeugkosten auf die optimalen Standzeitwerte ausUben.

2. 1 33 Aufbau von Walzfrasmaschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. 2 34 2. 3 Schwingungserregung an Walzfrasmaschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2. 4 Drehschwingungsverhalten des Walzgetriebezuges . . . . . . . . . . . . . . . . 35 2. 4. 1 Statisches und dynamisches Verhalten des Teilgetriebes . . . . . . . . . . . 36 2. 4. 2 Ergebnisse der Torsionsschwingungsrechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Folgerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. 4. 3 38 Statisches und dynamisches Verhalten des Maschinengestells . . . . . . . 2. 5 39 2. 5. 1. 1 Statisches und dynamisches Verhalten iny-Richtung . . . . . . . . . . . . . . 39 2. 5. 1. 2 Ergebnisse der statischen und dynamischen Untersuchungen des Maschinengestells in y-Richtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 2. 5. 1. 3 Diskussion der MeBergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 2. 5. 2. 1 Statisches und dynamisches Verhalten in x-Richtung . . . . . . . . . . . . . . 41 2. 5. 2. 2 Ergebnisse der statischen und dynamischen Untersuchungen des Maschinengestells in x-Richtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Ergebnisse der statischen und dynamischen Untersuchungen von 2. 6 Gestell und Walzgetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2. 7 Auswirkungen von Relativbewegungen zwischen Werkzeug und Werkstuck auf die Werkstuckgeometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2. 8 Auswirkungen von Schwingungen auf den WerkzeugverschleiB . . . . 43 2. 9 Zusammenfassung 44 Literaturverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Anhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Das Einlauflappen von Stirn-und Kegelradgetrieben wird in der 1ndustrie seit Jahren als ein Feinbearbeitungsverfahren zur Steigerung der Verzahnungsqualitat von Zahn- radgetrieben eingesetzt. 1m Gegensatz zu anderen Nachbearbeitungsverfahren, wie zum Beispiel Schleifen oder Schaben, hat es den V orteil, daB es auch an fertig montierten Getrieben angewendet werden kann. Auf Grund dieser Sonderstellung ist es geeignet, sowohl Verzahnungs-als auch Montagefehler zu reduzieren. Unter Last konnen Verformungen des Getriebegehauses, der Lager und der Getriebe- elemente einen wirksamen Flankenrichtungsfehler und damit eine ungleichmaBige Lastverteilung langs der Verzahnungsbreite hervorrufen. UngleichmaBige Lastvertei- lungen haben Lastspitzen an den Zahnkanten zur Folge, die die Tragfahigkeit des Getriebes erheblich vermindern [8, 9]. Urn die ungunstigen Auswirkungen dieser Lastspitzen, wie zum Beispiel Zahneck- bruche, zu vermindern, werden in zunehmendem MaBe Stirnrader mit einer balligen Breitenkorrektur gefertigt [5, 7, 9J. Kegelrader werden seit langem breitenballig aus- gefUhrt, da auf Grund ihrer zumeist fliegenden Lagerung die Gefahr des Zahneck- tragens groB ist [1, 4J. Vor allem in der Automobilindustrie gilt die Verlagerungs- fahigkeit von Kegelradern als wichtiges Gutekriterium [8, 10J. Zahnbreitenkorrekturen an Stirnradern konnen zwar mit Hilfe von Zusatzeinrichtungen an den Verzahnungsmaschinen sowohl beim Walzfrasen als auch beim Walzschleifen und Schaben erzeugt werden, diese Zusatzeinrichtungen sind jedoch zum Teil auf- wendig und teuer. Fur die Zahnradfertigung stehen aus diesem Grunde nur in wenigen Fallen diese Sondereinrichtungen zur Verfugung. Mit Hilfe einer neu entwickelten, einfachen Vorrichtung, die unter Umstanden auf eine vorhandene Werkzeugmaschine, zum Beispiel eine Drehmaschine, aufgesetzt werden kann, besteht jetzt die Moglichkeit, Stirnradgetriebe wahrend der Feinbearbeitung Einlauflappen breitenballig auszubilden.

Seit mehreren Jahrzehnten werden Besteckteile aus rostbestandigem Stahl hergestellt. Zur Anwendung kommen dabei Chromstahle, Chrom-Nickel-Stahle und Chrom- Mangan-Stahle. Bei den nicht schneidenden Besteckteilen betragt der Kohlenstoffgehalt der genannten Stahle im allgemeinen 0,1% und weniger. Die Messerklingen werden dagegen in uberwiegender Mehrheit aus hartbaren Chromstahlen mit einem hoeheren Kohlenstoffgehalt von ca. 0,4% und einem Chromgehalt von ca. 14% hergestellt. Gelegentlich werden zur Messerklingenfertigung auch Chromstahle mit noch hoeherem Kohlenstoff- und Chromgehalt sowie auch Chrom-Molybdan-Stahle, Chrom-Molyb- dan-Vanadium-Stahle und Chrom-Nickel-Stahle verwandt. Die chemische Beanspruchung der Besteckteile aus rostbestandigem Stahl entsteht in der Hauptsache durch die Einwirkung von aggressiven Stoffen, die sowohl in den Speisen als auch im Spulwasser vorhanden sind. Wenn ein rostbestandiger Stahl vor- liegt, der auf Grund seiner Zusammensetzung und seiner Warmebehandlung eine all- gemein ausreichende Korrosionsbestandigkeit erwarten lasst, so ist bei einem geringen Gehalt z. B. an Chloriden in den Speisen bzw. im Spulwasser kaum mit einem Korro- sionsangriff der Bestecke zu rechnen. Eine Prufung der Korrosionsbestandigkeit rost- bestandiger Stahle kann im allgemeinen nach dem Potentialdifferenz-Messverfahren [1] oder nach der Tupfelreaktion mit Kupfersulfat [2] erfolgen. Sobald jedoch korrosionsfoerdernde Bedingungen auftreten, fuhrt erfahrungsgemass die Reinigung im Spulautomaten gegenuber der Reinigung von Hand bei Bestecken zu ver- starkten Korrosionserscheinungen. So treten beispielsweise bei der Reinigung im Spul- automaten bisweilen punktfoermige, stark eingefressene Korrosionsstellen (Lochfrass) auf (Abb. 1 *).

Allgemeiner UEberblick uber Holzspanwerkstoffe - Definition und Einteitungsschema fur Formteile Beginnend mit den Jahren 1949/50 ist es in Zusammenarbeit zwischen der For- schung und der Praxis gelungen, in der Holzspanplattenindustrie einen neuen Zweig der Holzindustrie mit besonderer rationeller technischer Holznutzung und -vergutung unter Verwendung von vorwiegend schwachem Holz und hartbaren Kunstharzbindemitteln zu schaffen. Dieser Industriezweig hat mittlerweile, ge- messen an seiner Produktion und der technischen Eignung seiner Erzeugnisse, zunehmende forst- und holzwirtschaftliche Bedeutung gewonnen [1, 2, 3, 4]; 3 3 seine Produktion hat sich seit 1950 von ca. 50000 m auf 1,12 Mill. m im Jahre 1962 erhoeht. Neben der Fertigung flachig-ebener Werkstoffe hat man schon fruh- zeitig versucht, bestimmte Holzspanjormteile herzustellen, um damit den Ver- wendungswert der Holzspanwerkstoffe weiter zu erhoehen. Die Fabrikation von Formteilen aus Vollholz und Sperrholz, sowie in letzter Zeit auch aus Holz- faserstoffen, ist technisch bekannt und wird seit langem betrieben [5]. Die Moeg- lichkeiten, aus Holzspanmasse Formteile herzustellen, sind jedoch vielseitiger, denn sie lassen sich rationeller herstellen und gestatten einen annahernd verlust- losen Materialeinsatz. Sie koennen den Anwendungsbereich von Holz bzw. von Holzwerkstoffen verbreitern sowie bestimmte Marktbedurfnisse und Wunsche befriedigen. Die Entwicklung von Holzspanformteilen ist bisher jedoch vor- wiegend empirisch-praktisch betrieben worden. UEber die wissenschaftlich-tech- nischen Grundlagen dieses Teilgebietes der Holzsp:1nwerkstoffe liegen nur in geringem Umfang Angaben vor.

Im modernen Zahnradgetriebe bau besteht die Tendenz, hohe Leistungen bei ge- ringstem Bauvolumen zu ubertragen. Das lasst sich durch hohe Drehzahlen bzw. Drehmomente erreichen. Fur Grossgetriebe, insbesondere Schiffs-und Walzwerksgetriebe, tritt neben der ubertragbaren Leistung noch die Lebensdauer als wichtiger Faktor zur Beurtei- lung eines Getriebes hinzu. Aus Wirtschaftlichkeitsgrunden soll ein Schiffs-oder Kraftwerksgetriebe die Lebensdauer der gesamten Anlage erreichen, die im allge- meinen mehr als 20 Jahre betragt. Es werden also bei der Veranschlagung der Lebensdauer derartiger Anlagen wesentlich langere Zeitraume zugrunde gelegt als z. B. bei den im Vergleich hierzu relativ kurzlebigen PKW-Schaltgetrieben. Um die Lebensdauer eines Zahnrades bestimmen zu koennen, muss die Dauerwalz- festigkeit der Zahnflanken bekannt sein. Sie stellt eine Werkstoffkenngroesse dar, die in entscheidendem Masse durch die Verzahnungsgeometrie und die Verzah- nungsgenauigkeit beeinflusst wird. Sie steht insbesondere auch in engem Zu- sammenhang mit einer weiteren Werkstoffkenngroesse, der Zahnfussfestigkeit, die fur die Dimensionierung einer Verzahnung im Hinblick auf die zu ubertragende Leistung entscheidend ist. 2 Bei geharteten Zahnradern mit Brinellharten groesser als 600 kpjmm ist im allge- meinen die Zahnfussfestigkeit, bei ungeharteten die Flankenfestigkeit als Be- lastungsgrenze massgebend. In Getrieben grosser Leistung, z. B. Schiffs-und Walzwerksgetrieben verwendet man wegen der grossen Abmessungen vorwiegend ungehartete Rader. Fur die Auslegung von Gross getrieben ist daher die Kenntnis der Flankenfestigkeit gegen Pittingbildung entscheidend.

Beim Zerteilen der Stangen gewinnt das Scheren besonders bei grossen Werk stuckzahlen immer mehr an Bedeutung, da die Scherzeiten kurz sind und kein Werkstoff verlorengeht. Nachteilig sind verschiedene Mangel an den gescherten Abschnitten, die ein Weiterverarbeiten der Werkstucke haufig erschweren oder unmoglich machen. Ein grosser Teil dieser Mangel ist auf eine ungenugende Kenntnis des Verfahrens, seiner Moglichkeiten und Grenzen zuruckzufuhren. Das geht auch daraus hervor, dass bisher kaum Schrifttum uber das Zerteilen von Stangen durch Abscheren vorliegt. Wesentliche Fragen sind ungeklart, wie eine umfangreiche Ermittlung des Erkenntnisstandes zu Beginn der Arbeit ergab. Zwei besonders den Fertigungstechniker und den Konstrukteur interessierende Aufgaben sind vordringlich: 1. Fertigung geometrisch richtiger bzw. weiterverarbeitbarer Stangenabschnitte durch Scheren. 2. Ermittlung der dabei in den Maschinen auftretenden Beanspruchungen als Grundlage fur die Maschinenkonstruktion. Zu ihrer Losung liefert die Arbeit einen Beitrag. Nach einer allgemeinen Beschreibung der geometrischen und kinematischen Mog lichkeiten, Stangen durch Abscheren zu zerteilen, wurde die Aufgabe unter Berucksichtigung praktischer Belange eingeschrankt. Untersucht wurden acht Werkstoffe (Ma 8, Ck 15, Ck 35, Ck 45, Ck 60,41 Cr 4, AIMgSi 1, AICuMg 1) in neun Werkstuck-Werkzeug-Kombinationen: Flachkantmesser scheren Recht Ohne Werkstuckhalter eck- u. Quadratquerschnitte (Freies Scheren) Spitzkantmesser scheren Mit Abschnitt- und Quadratquerschnitte Stangenhalter Rundkantmesser scheren Mit Stangenhalter Rundquerschnitte Fur die gewahlten Messerformen wurden Schneidwinkel und Koordinatensysteme in Anlehnung an die fur die Zerspantechnik genormten Begriffe definiert. Die Scherversuche wurden in einer handelsublichen Knuppelschere fur 400 Mp Scherkraft und einer eigens fur die Aufgabe gebauten Schervorrichtung fur 150 Mp Scherkraft durchgefuhrt."

Bei der Beurteilung moderner Zahnradgetriebe gewinnt die Frage nach dem Getriebegerausch in zunehmendem Masse an Bedeutung. Dies wird bereits an der Tatsache deutlich, dass in zahlreichen Fallen der Getriebehersteller z. B. eine maximale Lautstarke fur ein Getriebe zu garantieren hat. Der vom Ohr wahrgenommene Luftschall wird von der Verzahnung angeregt und vom Getriebegehause abgestrahlt. Fur das Getriebegerausch ist damit primar die Gerauscherregung durch das Zahnrad massgebend. Die Gerauschanregung wird sowohl durch die Verzahnungsgeometrie als auch durch die Verzahnungsgenauigkeit beeinflusst. Betrachtet man die Verzahnungs- geometrie als gegeben, so lasst sich das Gerauschproblem von Zahnradgetrieben als ein fertigungstechnisches Problem auffassen, da es nur noch durch die Ferti- gungsgenauigkeit der Verzahnung bzw. des Getriebes beeinflusst wird. Die Fertigungsgenauigkeit einer Verzahnung hangt ab von dem Verzahnungs- verfahren, von den Eigen-und Einspannfehlern des Werkzeuges und Werkrades und schliesslich von der Bewegungsgenauigkeit der Verzahnmaschine. Wahrend die Fehler von Werkzeug und Werkrad in ihrer Auswirkung auf das Getriebegerausch relativ einfach zu ubersehen sind, ist dies bei Fehlern in der Walzbewegung von Verzahnmaschinen nicht mehr ohne weiteres moeglich. Im Schrifttum sind zahlreiche Ergebnisse von Gerauschuntersuchungen an Stirn- radgetrieben zu finden. Hierbei wurden zunachst die grundsatzlichen Fragen der Gerauschbildung an Zahnradgetrieben behandelt und eingehend der Einfluss der Verzahnungsgeometrie auf das Laufgerausch untersucht. Quantitative Untersuchungen uber die Zusammenhange zwischen den durch Walzfehler der Verzahnmaschine verursachten Verzahnungsfehlern und dem Laufgerausch fehlen bisher. Der Grund liegt wahrscheinlich darin, dass erst in letzter Zeit geeignete Messverfahren bekannt wurden, mit denen sich diese Zusammenhange mit vertretbarem Aufwand untersuchen lassen.

In der Einleitung des l. Heftes Stanztechnik (Heft 44) war in Aussicht gestellt, eine planmassige Einteilung des umfassenden Stoffes zu geben. So schildert Heft 44 die technologischen Grundlagen des Schneidens. Heft 57 ist ganz den einzelnen Bauteilen eines Schnittes gewidmet. Das vorliegende Heft 59, das nun in zweiter Auflage erscheint!, entwickelt die Grundsatze, nach denen ein Schnittwerkzeug ge- plant werden muss, d. h. es zeigt an der Dynamik des Schneidens die Anspruche an die Berechnung, die Herstellungsgenauigkeit und die Betriebsnotwendigkeiten eines Schnittes, es beschreibt die verschiedenen zur Blechausnutzung moeglichen Verfahren und zahlt schliesslich die Gesichtspunkte fur einen wirtschaftlichen Werkzeugeinsatz auf. Der Aufbau eines Schnittes wird wesentlich bestimmt durch das Werkstuck, die Betriebsverhaltnisse, die Kosten. Der Einfluss des Werkstuckes wirkt sich in der verwendeten Stoffart, in seiner Form, Groesse und Dicke und in der von ihm ge- forderten Genauigkeit aus. Die Betriebsverhaltnisse ergeben sich aus der ver- langten Liefermenge, aus der Vorform des Bleches (Tafel, Streifen, Band, Abschnitt usw. ) und aus der Maschinenart und -groesse, fur die das Werkzeug vorgesehen ist, aus den Einrichte-und Bedienungsforderungen im Zusammenwirken von Maschine und Werkzeug. Zu diesen mehr oder minder rein technischen Gesichtspunkten tritt die Umgrenzung des zulassigen Aufwandes. Dasjenige Werkzeug arbeitet wirt- schaftlicher, das mit den geringsten Gesamtkosten fur Herstellung und Instand- haltung, fur menschliche und mechanische Energie und fur Stoffverbrauch in der kurzesten Zeit die gestellten Forderungen erfullt.

Die technische Entwicklung brachte in den letzten Jahrzehnten auf dem Gebiet der Leichtmetall-Legierungen lebhafte Fortschritte. Mit der standigen Verbesse- rung der Werkstoffeigenschaften der Leichtmetalle stiegen auch die Anwendungs- moeglichkeiten, so dass heute Werkstucke aus Aluminium-Legierungen in der Massenfertigung spanend bearbeitet werden. Die Bearbeitungsschwierigkeiten, die besonders im Anfang bei der spanenden Formgebung auftraten, waren in der Unkenntnis der fur die Leichtmetallzerspanung geeigneten Schnittbedingungen begrundet. Die bei der Zerspanung der Eisenwerkstoffe ublichen Schnittbedin- gungen und Schnittwinkel der Werkzeuge liessen sich nur bedingt auf die Leicht- metall-Legierungen ubertragen. Es lag also zunachst das Problem vor, Richtwerte zu erarbeiten, welche die Fertigung qualitativ einwandfreier Werkstucke gestatteten. Dazu musste der Ent- wicklungsstand der Werkzeugmaschinen und der Werkzeugs toffe berucksichtigt werden. Weiter wirkte die Vielzahl der auf dem Markt befindlichen Legierungs- typen erschwerend auf die Ermittlung von exakten Bearbeitungsrichtlinien. Somit konnten nur allgemeine Angaben uber die fur die Zerspanung der Aluminium- legierungen brauchbaren Bearbeitungsbedingungen gemacht werden. Als kenn- zeichnendes Merkmal zeigte sich jedoch bereits, dass bei der Zerspanung von Aluminium hohe Schnittgeschwindigkeiten und grosse Spanwinkel vorteilhaft sind.

Zwecks Bestimmung des in bezug auf die Faserverteilung in Langsrichtung des Gespinstes giinstigsten Mischverfahrens in der Flachswergspinnerei wurden Unter- suchungen vorgenommen, in die das Mischen im Mischbett, das Auflegen ab- gewogener Fasermengen auf das Speisetuch der Karde, das Mischen im Karden- speiser und das Mischen durch Zusammenlegen der Bander auf der Strecke ein- bezogen wurden. Da die Trennung der lediglich in ihrer Starke und gegebenenfalls Lange unter- schiedlichen Bastfasern ohne besondere V orkehrungen nicht moglich ist, war eine vorausgehende Markierung einer der Mischungskomponenten erforderlich, die aber eine Strukturveranderung der Fasern nicht hervorrufen durfte. Als eine solche erwies sich eine schonende substantive Farbung mit nachfolgender vorsichtiger Trocknung. Es wurde mit Mischungen aus jeweils 50% gefarbtem Ralowerg und 50% rohem Ralowerg (Reihe 1) bzw. 50% rohem Schwingwerg (Reihe 2) ge- arbeitet. So stand einmal die Mischung von zwei gleichen, das andere Mal eine solche von zwei verschiedenen Fasern zur Verfiigung. Da ein Auszahlen der Fasern in Gespinstquerschnitten bei technischen Bastfasern Schwierigkeiten bereitet, wurde die Bestimmung der Faserverteilung durch Aus- sortieren und Wiegen der Mischungskomponenten in kurzen Abschnitten der aus den Mischungen gesponnenen V orgarne vorgenommen. Die Ergebnisse der Unter- suchungen wurden statistisch ausgewertet und dabei folgende Resultate erzielt.

In der Blechverarbeitung gehort das Schneiden zu den wichtigsten Verfahren, da jedes Blechwerkstuck aus einer Tafel oder einem Band gewonnen wird. An eine Vielzahl solcher Werkstucke werden nicht nur immer hohere Anforderungen an die Mass- und Formgenauigkeit gestellt, sondern auch an die Gute ihrer Schnittflachen, damit auch diese Funktionsflachen werden konnen, z. B. fur Typenhebel an Schreibmaschinen, Zahnrader fur Uhren und elektrische Gerate, Steuerscheiben und dergleichen mehr. Da jedoch die beim herkommlichen Schneiden von Blech entstehenden Schnitt flachen diese Forderung ohne Nachbearbeitung nicht erfullen konnen, war man bestrebt, durch geeignete Massnahmen derartige Funktionsflachen unmittelbar durch den Scherschnitt zu erzielen. In der Industrie wurden bereits verschiedene erfolgreiche Verfahren entwickelt, glatte Schnittflachen unmittelbar zu erzielen, wenn auch nur entweder am Butzen odt;r am gelochten Blech. Neben der Aufgabe, die bislang noch nicht eingehend untersuchten Zusammen hange zwischen Schneidbedingungen und Schnittergebnis zu klaren, galt es, in dieser Arbeit nach einem verbesserten Verfahren zu suchen, mit dem es gelingt, den Glattschnitt zugleich an beiden entstehenden Schnittflachen zu erzielen. Damit wird die fur den Flachenschluss seit langem bestehende Forderung nach gleichwertigen Trennflachen an benachbarten Stucken erfullt. Diese Arbeit wurde am Institut fur Werkzeugmaschinen und Umformtechnik der Technischen Hochschule Hannover unter der Leitung von Professor Dr.-Ing. Dr.-Ing. E. h. OTTO KIENZLE durchgefuhrt und baut auf die dort gepflegte Tradition der Forschung des Schneidens und der Durcharbeitung des Flachen schlussproblems auf."

1m Gegensatz zum normalen Drehvorgang, bei dem das Werkzeug im allgemeinen keinen plOtzlichen, kurzzeitig aufeinander folgenden Schnittkraft- und Tempera- turwechseln ausgesetzt ist, bedingt der Frasvorgang eine wesentlich hahere mechanisch-thermische Wechselbeanspruchung der Werkzeugschneiden. Beim Frasen mit Hartmetallfrasmessem fiihrt dies sowohl zu haherem VerschleiB als auch zum Auftreten von Rissen und Ausbriichen an den Werkzeugschneiden. Wie Vergleichsversuche gezeigt haben, betragt das bis zum Erreichen einer be- stimmten VerschleiBmarkenbreite zerspanbare V olumen beim Drehen meist ein Mehrfaches der beim Frasen unter vergleichbaren Schnittbedingungen erreich- baren Zerspanleistung [1]. Beim Frasen von Stahl mit Hartmetall steht deshalb die Frage des WerkzeugverschleiBes weit mehr im Vordergrund als bei den iibrigen spanabhebenden Bearbeitungsverfahren. Dariiber hinaus verdient das RiB- und Ausbruchverhalten der verschiedenen zum Frasen eingesetzten Hart- metallsorten besondere Beachtung, weil das Erliegen infolge von Schneiden- ausbriichen haufig die Standzeit der Werkzeuge beendet bzw. die anwendbaren Schnittbedingungen begrenzt. Hierdurch entstehen betrachtliche Kosten fiir den Werkzeugwechsel und die Aufbereitung bzw. Wiederbeschaffung verbrauchter Werkzeuge. Da die Ursachen der Entstehung von Rissen und Ausbriichen am Hartmetall- frasmesser noch weitgehend ungeklart sind, und da auch iiber das Verhalten von Hartmetallen verschiedener Zerspanungsanwendungsgruppen im unterbrochenen Schnitt nur verhaltnismaBig wenige Unterlagen zur Verfiigung stehen, wurde ein Teil der nachfolgend beschriebenen Untersuchungen diesem Problem gewidmet.

Die Tatsache, dass sich in der Bundesrepublik Deutschland die Produktion an Holzspanplatten von 1951 bis 1960, also innerhalb von 9 Jahren, etwa ver 3 zwanzigfachte und 1961 rd. 1 Million m erreichte und dass die jahrliche Zuwachs rate der Produktion sogar groesser ist als bei den Kunststoffen, muss sehr ge wichtige Grunde haben. Folgende sind hauptsachlich zu nennen: 1. Im Zeitalter der Industriegesellschaft sind plattenfoermige, spezifisch leichte und leicht bearbeitbare Werkstoffe fur die Moebelherstellung und den Innen ausbau besonders geschatzt, da sie mit wenig Arbeitsaufwand verwendbar sind. 2. Die steigenden Qualitatsanspruche der Verbraucher fuhren zwangslaufig zu einer Bevorzugung jener Platten, die hohes Standvermoegen haben, also bei Feuchtigkeitsschwankungen ihre Abmessungen wenig andern und sich nicht werfen. Spanplatten sind hier den fruher vorherrschenden, im Moebelbau ver wendeten Tischlerplatten uberlegen. 3. Die Herstellung von Spanplatten erfolgt im Trockenverfahren und ist des halb warmewirtschaftlich besonders gunstig. Auch der Verbrauch an mecha nischer Energie liegt verhaltnismassig niedrig. 4. Die Spanplattenindustrie eignet sich in besonderem Masse zu Mechanisierung und Automatisierung und kommt damit einem wesentlichen Entwicklungs zug neuzeitlicher Industrien besonders entgegen. Trotz steigender Material und Lohnkosten liessen sich die Herstellungskosten und damit Verkaufspreise der Spanplatten senken. 5. Zu Spanplatten lassen sich in grossem Ausmasse minderwertige Holzsorti mente und Holzabfalle verarbeiten. 6. Die Erweiterung der technologischen Kenntnisse uber die Spanplatten und die Verfeinerung der Verfahrenstechnik bei ihrer Herstellung haben dazu gefuhrt, dass die Gute der Spanplatten seit ihrem Erscheinen am Markte wesentlich gesteigert werden konnte.

Die Entwicklung auf dem Gebiet der Schneidstoffe wird durch das Streben nach geringeren Fertigungskosten und kurzeren Fertigungszeiten bestimmt. Das heisst, man versucht Schneidstoffe zu schaffen, die fur eine Anwendung bei hohen Schnittgeschwindigkeiten und mittleren Spanquerschnitten geeignet sind. Die Forderung nach einer hohen Verschleissfestigkeit und Warmharte wird durch die keramischen Schneidstoffe weitgehend erfullt. Ihre Entwicklung ist in den letzten Jahren soweit fortgeschritten, dass sie uber das erste Versuchsstadium hinaus Da durch den Einsatz der Schneid schon Eingang in die Praxis gefunden haben. keramik auch an die Konstruktion moderner Werkzeugmaschinen erhoehte Anforderungen hinsichtlich Drehzahlbereich, installierter Leistung und Starrheit gestellt werden, ist die genaue Kenntnis der Leistungsfahigkeit dieser Schneid stoffe von grosser Bedeutung. 6 2. Zusammensetzung und Eigenschaften der Schneidkeramik Gegenuber den herkoemmlichen Schneidstoffen besitzt die Keramik eine voll kommen andere Zusammensetzung. In Tab. 1 sind die wichtigsten Bestandteile der verschiedenen Werkzeugbaustoffe aufgefuhrt. An die Stelle der Schwer metallkarbide tritt bei der Schneidkeramik ein oxydischer Hartstoff, meist Alu miniumoxyd Ab03, wahrend der metallische Binder fast ganz verschwindet. Die rein oxydischen Keramiksorten bestehen nahezu vollstandig aus gesintertem Aluminiumoxyd. Der besondere Vorteil der Sinteroxyde ist ihre Reaktions tragheit gegenuber Eisen [11; 22] und ihre hohe Warmfestigkeit, nachteilig wirkt sich dagegen ihre gegenuber den anderen Schneidstoffen relativ geringe Zahigkeit aus. In den letzten Jahren sind in starkerem Umfang Keramiksorten entwickelt worden, die neben den oxydischen Bestandteilen auchgrossere Anteile von Schwer metallkarbiden enthalten. Auf diese Weise konnte die Zahigkeit der Keramik verbessert werden, ohne die Verschleissfestigkeit wesentlich zu beeintrachtigen.

Die stetig steigenden Festigkeitseigenschaften der Werkzeugstahle und der Sinter- hartmetalle stellen die Fertigung und den Werkzeugbau immer wieder vor neue Probleme. Die unter dem Oberbegriff Trennen [1] zusammengefassten Ferti- gungsverfahren haben darum in neuerer Zeit durch die abtragenden Verfahren ihre notwendige Erganzung und Erweiterung erfahren. Nach dem heutigen Stand der Entwicklung hat die Elektroerosion vor den mechanischen, chemischen, elektrochemischen und elektronischen Abtragungsverfahren die groesste Be- deutung erlangt. 9 2. Die elektroerosive Bearbeitung Unter dem Begriff Elektroerosion sollen hier alle durch elektrische Entladungsvorgange zwischen zwei Elektroden unter einem Arbeitsmedium hervorgerufenen Abtragungen von elektrisch leitenden Werkstoffen zum Zwecke der Bearbeitung verstanden werden [2]. Die elektrische Energie wird in Form einer Entladung an der Arbeitsstelle unmittelbar in die zum Abtrag erforderliche Arbeit umgesetzt. Der Werkstuckstoff wird mit der zeitlichen Aufeinanderfolge der Entladungen punktweise abgetragen, und durch die Wahl einer geeigneten Entladungsart ist es moeglich, die durch das Werkzeug vorgegebene Form im Werkstuck abzubilden. Diese letzte Bedingung lasst sich nur mit der Bearbeitung nach dem Funken- verfahren erfullen. Zum Unterschied gegenuber dem Lichtbogenverfahren ist die Funkenerosion definiert als das Abtragen durch aufeinander folgende, zeitlich voneinander getrennte, nichtstationare oder quasistationare Entladungen. Die Entladungen erfolgen vorwiegend aus Energiespeichern mit Spannungen von mehr als rund 20 V wahrend des Entladungsvorganges in einem isolieren- den Arbeitsmedium. [2] Den prinzipiellen Aufbau eines elektroerosiven Arbeitskreises zeigt Abb. 1. Energie- Ladekreis Entladekreis versorgung L. u. u.