Was versteht man unter einer spanenden Bearbeitung

Unter diesem Oberbegriff fallen eine Reihe von Fertigungsverfahren. Bei einer spanenden Bearbeitung wird kontinuierlich Material abgetragen. Dabei entstehen als Abfallprodukte die Späne. Eine spanende Bearbeitung wir vorwiegend in der Metall verarbeitenden Industrie und im Metall verarbeitenden Gewerbe eingesetzt. Man unterscheidet zwischen geometrisch bestimmten und geometrisch unbestimmten Spannen.

Beim geometrisch bestimmten Spanen ist die Form der Schneide bekannt. Das ist bei Verfahren wie etwa dem Fräsen oder Drehen der Fall. Bei der geometrisch unbestimmten Technologie gibt es lediglich eine statistische Beschreibung der Werkzeuggeometrie. Das ist zum Beispiel beim Schleifen der Fall.

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Für eine spanenden Bearbeitung werden neben konventionellen, manuelle zu bedienenden Maschinen auch vermehrt computergesteuerte Werkzeugmaschinen wie etwa CNC Fräsen eingesetzt. So können gewisse Arbeitsprozesse automatisiert werden. CNC Verfahren sind sehr präzise und effizient.

Welche spanende Fertigungsverfahren gibt es?

Die drei Fertigungsverfahren Fräsen, Bohren und Drehen, Bohren und Fräsen sind in der Metall verarbeitenden Industrie am häufigsten anzutreffen. Es gibt noch weiter Verfahren, die bei der Bearbeitung eingesetzt werden.

Geometrisch bestimmte Verfahren ▪ Fräsen ▪ Drehen ▪ Bohren ▪ Schaben ▪ Senken ▪ Hobeln ▪ Sägen ▪ Räumen ▪ Feilen
Geometrisch unbestimmte Verfahren ▪ Schleifen ▪ Gleitspanen ▪ Strahlspanen ▪ Läppen

Drehen

Das Drehen wird vorwiegend bei der Herstellung rotationssymmetrischer Teile angewandt. Mithilfe einer Drehmaschine wird das Werkstück in die gewünschte Form gebracht. In der Drehbank wird das Werkstück mit einem Spannfutter gehalten, das auf der Spindel montiert ist.  Das Objekt wird von der Spindel der Drehmaschine gedreht, und das Werkzeuge spant Material von dem rotierenden Objekt ab und formt so das Metall. Eine Drehmaschine wird hauptsächlich zum Drehen und Bohren von regelmäßig geformten Gegenständen verwendet. Das können unter anderem Wellen, Bolzen, Spindeln, Naben und Achsen sein.
Bohren

Beim Bohren wird das Werkstück von einem Werkzeug, das sich mit hoher Geschwindigkeit dreht, durchbohrt. Bohrer werden in der Holzbearbeitung, Metallbearbeitung, im Bauwesen und in anderen Bereichen eingesetzt. Der Bohrer ist der schneidende Teil des Bohrers, der aus vielen verschiedenen Materialien wie Stahl, Hartmetall oder Diamant hergestellt werden kann.

Die Klemmen werden verwendet, um das zu bohrende Material an Ort und Stelle zu halten, während der Motor die Kraft zum Drehen des Bohrers liefert. Bohrer werden üblicherweise in der Bau- und Fertigungsindustrie zum Bohren von Löchern in Metall und andere harte Materialien verwendet.

▪ Bohrer können nach der Art ihrer Arbeit klassifiziert werden:
▪ Lochsägen: das sind Sägeblätter, die ein rundes Loch in Holz oder Metall schneiden.
▪ Schlangenbohrer: Bohrer mit Spiralschneiden bohren Löchern mit großem Durchmesser in Holz, Kunststoff oder Metall.
▪ Kernbohrer: Sie werden zum Bohren durch Beton, Mauerwerk und andere harte Materialien verwendet.
▪ Spiralbohrer werden zum Bohren von Löchern in Metall verwendet. Man bezeichnet sie auch als »Maschinenbohrer«.

Fräsen

Fräsen ist ein Metallbearbeitungsprozess, bei dem rotierende Fräser verwendet werden, um Material von der Oberfläche eines Werkstücks zu entfernen. Es gehört zu den ältesten und am weitesten verbreiteten Verfahren .

Der Fräsprozess wird in verschiedenen Bereichen wie Fertigung, Metall- und Holzbearbeitung eingesetzt. Er kann in zwei Hauptkategorien unterteilt werden: Schruppen und Schlichten. Schruppschnitte werden verwendet, um überschüssiges Material abzuschneiden, um Schlichtschnitte vorzubereiten, die entweder flach oder tief sein können. Es gibt verschiedene Arten von Fräsprozessen:

▪ Planfräsen – Wird für flache Oberflächen verwendet.
▪ Schlitzfräsen – Wird zum Schneiden von Schlitzen verwendet.
▪ Schaftfräsen – Wird zum Schneiden von Innenecken verwendet.
▪ Planfräsen – Eine Kombination aus Planfräsen und Schaftfräsen.

Schleifen

Schleifen ist eine spanende Bearbeitung, die seit dem Altertum bekannt ist. Es wird häufig zur Feinbearbeitung von Werkstücken angewandt. Es kann sowohl manuell als auch mithilfe von Schleifmaschinen durchgeführt werden. Je nach dem zu verarbeitenden Material gibt es verschieden gekörnte Schleifmittel.
Eine spanende Bearbeitung bietet viele Vorteile

Genauigkeit: Bei den spanenden Bearbeitungstechniken können sehr enge Maß- und Formtoleranzen eingehalten werden.

Flexibilität: Es gibt eine große Anzahl an unterschiedlichen Techniken. Sie werden in vielen unterschiedlichen Branchen und bei den verschiedensten Materialien angewandt. Es gibt praktisch für jede Anforderung eine passende Technik zur Materialbearbeitung.

Automatisierung: vorwiegend dank der CNC Technik ist es möglich, viele Arbeitsschritte zu automatisieren. Eine spanende Bearbeitung wir vermehrt bei der kostengünstigen Serienfertigung von Bauteilen eingesetzt.

Welche Werkstoffe sind zum Spanen geeignet?
Spanen wird am häufigsten in der Metallverarbeitung, vorwiegend bei Stahl, eingesetzt. Stahl kann mit verschiedenen anderen Metallen kombiniert werden. Diese Legierungen erleichtern die Zerspanung.  Auch bei anderen Metallen wie Gusseisen und auch bei Nichteisenmetallen wie Kupfer, Messing, Aluminium, Titan und Magnesium werden spanabtragende Verfahren eingesetzt. Ebenso in der Holz- und Kunststoffbearbeitung.


Moderne CNC Maschinen

CNC-Maschinen sind computergesteuerte Maschinen, die so programmiert werden können, dass sie eine Folge von Bearbeitungsvorgängen selbstständig ausführen. Sie können für eine Vielzahl von Zwecken programmiert werden. Sie werden in vielen Branchen eingesetzt und eignen sich perfekt für die Herstellung von Produkten, die Präzision und Genauigkeit erfordern.

CNC-Maschinen werden häufig in kleinen Fertigungsbetrieben, Ingenieurbüros und Kunstschulen verwendet, um Teile in Massenproduktion herzustellen, die zu kompliziert oder zeitaufwendig sind, um sie von Hand herzustellen.