Was Präzisionsmaschinenwerkstätten tun:Räumen

Räumen ist ein Bearbeitungsverfahren, bei dem ein Schneidwerkzeug mit Zähnen verwendet wird, die von vorne nach hinten größer werden. In vielen Fällen kann eine ganze Oberfläche (oder mehrere Oberflächen) durch Räumen in einem einzigen Durchgang bearbeitet werden. Die Technik wird am häufigsten angewendet, um Löcher, Keile und flache Oberflächen zu bearbeiten.

Räumen ist ein relativ neuer Bearbeitungsprozess, der in den 1850er Jahren mit metallspezifischen Anwendungen entwickelt wurde. Ursprünglich wurde das Räumen verwendet, um Arbeiten an inneren Merkmalen wie Schlüssellöchern in Riemenscheiben und Zahnrädern durchzuführen. Während des 20. Jahrhunderts wurde das Räumen für die Verwendung in Schusswaffen weiterentwickelt, und nachfolgende Entwicklungen haben die Toleranzen dramatisch verbessert und das Räumen für moderne Maschinenwerkstätten vielseitiger gemacht.

So funktioniert das Räumen

Das beim Räumen verwendete Schneidwerkzeug wird als „Räumnadel“ bezeichnet. Dieses lineare, gezahnte Schneidwerkzeug ähnelt im Profil einer Säge, aber Breite und Zahnkonfiguration können erheblich variieren. Räumzähne sind genau so konstruiert, dass jeder Zahn etwas höher steht als der letzte. Wenn die Räumnadel am Werkstück entlang fährt, macht jeder Zahn einen kleinen Schnitt in die Oberfläche und trägt einen Span vom Werkstück weg. Der Höhenunterschied zwischen dem ersten Zahn und dem letzten Zahn wird als "Anstieg" bezeichnet und stellt die maximale Materialmenge dar, die eine Räumnadel entfernen kann.

Zum Räumen verwendete Schneidwerkzeuge

Der Prozess des Räumens ist relativ einfach, wobei eine Räummaschine die Räumnadel mit ausreichender Kraft linear entlang der Werkstückoberfläche bewegt, um Material zu entfernen. Räumnadeln selbst sind jedoch komplexer als viele Schneidwerkzeuge. Räumnadeln werden oft für bestimmte Aufgaben entwickelt und können viele Formen und Größen annehmen. Es gibt mehrere Kategorien von Räumnadeln, die sich auf die auszuführende Arbeit und die Räummaschine beziehen, mit der die Kraft aufgebracht wird.

• Räumwerkzeug drücken: Werkzeug, das dazu bestimmt ist, von der Räummaschine geschoben zu werden
• Räumwerkzeug ziehen: Werkzeug, das dazu bestimmt ist, von der Räummaschine gezogen zu werden
• Stationäre Räumnadel: Werkzeug, das so konstruiert ist, dass es stationär bleibt, während eine Maschine das Werkstück bewegt

Innerhalb dieser Untertypen können Räumnadeln in Bezug auf die Zahnkonfiguration und den Querschnitt variieren. Die einfachsten Räumnadeln, die zum Schneiden einer einzigen Oberfläche ausgelegt sind, können einen rechteckigen Querschnitt mit einem einzigen Satz Schneidzähne haben. Da Räumnadeln häufig innere Eigenschaften schneiden, variieren ihre Querschnitte je nach auszuführender Arbeit stark. Das Bild oben in diesem Artikel zeigt mehrere Beispiele für Räumquerschnitte und Zahnkonfigurationen.

Darüber hinaus können Räumnadeln selbst auf verschiedene Arten hergestellt werden. Massive Räumnadeln sind am gebräuchlichsten und am kostengünstigsten herzustellen und bestehen aus einer Räumnadel, die aus einem einzigen Stück Material gefertigt ist. Andere Räumnadeln bestehen aus einem starken Schaft mit Schneidzähnen, die um den Parameter herum angebracht sind. Diese Zähne können dann entfernt werden, aber die Welle kann mit anderen Zahnkonfigurationen wiederverwendet werden. Große Räumnadeln werden oft in Abschnitten zusammengebaut, sodass einige Reihen zum Schärfen oder Ersetzen getrennt werden können, während andere Reihen auf dem Schaft installiert bleiben.

Verschiedene Komponenten jeder Räumnadel dienen bestimmten Zwecken. Die ersten paar Zahnreihen, die mit dem Werkstück in Kontakt kommen, werden als "Spanbrecher" bezeichnet “, während die letzten paar Zahnreihen oft „Finish-Zähne sind ." Mittlere Zähne sind für verschiedene Zwecke vorgesehen, vom Schruppen bis zum Vorschlichten.

Das folgende Diagramm, das über Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported freigegeben wurde, veranschaulicht die Komponenten einer Pull-Broach.

Arten von Räummaschinen

Einfaches Räumen kann mit einer Dornpresse durchgeführt werden , aber komplexere Operationen erfordern spezielle Räummaschinen. Mehrere Eigenschaften von Räumnadeln hängen von der Maschine ab, mit der sie über das Werkstück bewegt werden. Wie oben erwähnt, ziehen einige Räummaschinen das Schneidwerkzeug, während andere es schieben. Herkömmliche Räummaschinen sind vertikal ausgerichtet und bewegen die Räumnadel nach oben oder unten. Andere sind horizontal ausgerichtet, und da sie die Schneidwerkzeuge oft in Klammern halten, können sie größere Längen ohne signifikantes Biegen aufnehmen. Einige Arten von Räummaschinen umfassen:

• Vertikale Niederzug-Räummaschinen: Das Führungsende der Räumnadel wird unter dem Werkstück angebracht, wobei die Spanbrecher über dem Werkstück liegen. Die Maschine zieht dann die Räumnadel nach unten, so dass alle Zähne am Werkstück entlanglaufen.
• Kontinuierliche Oberflächenräummaschinen: Räumnadeln sind stationär und das Werkstück wird nacheinander an den Zähnen vorbeigezogen oder geschoben.
• Rotierende Räummaschinen: Werkstücke werden in Halterungen auf einem Drehtisch gehalten, der sie über stationäre Räumnadeln führt. Mit der richtigen Konfiguration kann das Rotationsräumen auch auf einer Drehmaschine durchgeführt werden.

Vorteile des Räumens

Räumen kann ein idealer Prozess für viele CNC-Bearbeitungsanwendungen sein. Ein wesentlicher Vorteil des Räumens besteht darin, dass Maschinenbediener Räumvorgänge mit wenig Schulung durchführen können. Da die Komplexität in das Werkzeug selbst eingebaut ist, müssen nur sehr wenige Parameter während der Produktion angepasst werden. Am wichtigsten ist vielleicht, dass durch das Räumen Zeit gespart werden kann, da der Schneidvorgang selbst schnell und leicht wiederholbar ist.

Im Vergleich zum Sägen und Schleifen wirkt das Räumen jedoch oft mit größerer Kraft auf die Werkstücke ein. Zerspanungsprofis müssen sicherstellen, dass das Werkstückmaterial stark genug ist, um den beim Räumen auftretenden Kräften standzuhalten. Wenn ein Innenräumen erforderlich ist, muss außerdem durch Gießen oder Bohren ein Loch in das Werkstück eingebracht werden, bevor das Räumen möglich ist.

Letztendlich hängt die Entscheidung, das Räumen gegenüber anderen Bearbeitungsverfahren einzusetzen, oft von drei Faktoren ab:Volumen, Ausrüstung und Schnitt. In einigen Fällen können Standard-Räumnadeldesigns verwendet werden, aber kundenspezifische Räumnadeln sind teuer in der Herstellung und erfordern daher hohe Produktionsmengen, um wirtschaftlich rentabel zu sein. Räummaschinen sind in Maschinenwerkstätten nicht so verbreitet wie Fräser, Drehbänke und Bohrer, daher können andere Prozesse verwendet werden, um ein Outsourcing oder den Kauf neuer Ausrüstung zu vermeiden. Dennoch gibt es viele Fälle, in denen das Räumen die einzige Möglichkeit ist, Material in das gewünschte Muster zu schneiden. Selbst mit Werkzeuganpassungen können Fräsmaschinen, Drehmaschinen, Bohrer oder Bohrer nicht alle Eigenschaften erzeugen, die beim Räumen möglich sind.

Mehr aus unserer Serie "Was Präzisionsmaschinenwerkstätten tun"

• Einführung
• Fräsen
• Wenden
• Langweilig
• Bohren
• Sägen
• Ankündigung

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