Umfassender Leitfaden zu Schneidwerkzeugen: Typen, Anwendungen & PDF-Download

In diesem Artikel erfahren Sie was ein Schneidwerkzeug ist? Seine Materialien, Klassifizierung und Arten von Schneidwerkzeugen werden mit Bildern erklärt.

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Was ist ein Schneidwerkzeug?

Schneidwerkzeuge sind keilförmige, scharfkantige Werkzeuge, die während der Bearbeitung verwendet werden, um überschüssige Materialsichten von einem Werkstück zu entfernen, um die gewünschte Form, Größe und Genauigkeit zu erreichen. Sie haben eine sichere Verbindung zur Werkzeugmaschine.

Das Werkzeug muss in der Lage sein, die während des Bearbeitungsprozesses entstehende Hitze und Kraft zu widerstehen, und das Schneidwerkzeugmaterial muss härter sein als das zu bearbeitende Material (Werkstück).

Zusätzlich müssen die Werkzeuge eine spezifische Geometrie mit Freiwinkeln haben, sodass nur die Schneide des Werkzeugs die Werkstückoberfläche berührt. Die Breite, Anzahl und Form der Spannuten oder Zähne sowie die Winkel der Schneidfläche sind alle signifikanten Faktoren der Schneidwerkzeuge.

All diese Variablen sowie die Geschwindigkeit und der Vorschub, mit denen die Maschine arbeitet, müssen für eine längere Lebensdauer optimiert werden. Einzelschneiden- und Mehrschneidenwerkzeuge können beide zum Schneiden verwendet werden.

Lassen Sie uns zu den folgenden Abschnitten übergehen, um mehr über Arten von Schneidwerkzeugen zu erfahren.

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Ein Schneidwerkzeug kann eine oder mehrere Schneiden haben, die in einem einzigen Durchgang simultan am Schneiden teilnehmen. Die gängigste Methode zur Klassifizierung eines Schneidwerkzeugs basiert darauf, wie viele Hauptschneiden aktiv am Schneidprozess zu einem bestimmten Zeitpunkt beteiligt sind.

Basierend auf gängigen Namen von Schneidwerkzeugen

Basierend darauf kann das Schneidwerkzeug in die drei unten aufgeführten Kategorien unterteilt werden.

#1 Einzelschneidenwerkzeug (Single Point Cutting Tool)

Ein Einzelschneidenwerkzeug hat nur eine Hauptschneide, die Material in einer Bewegung entfernen kann. Bei Drehen, Formen, Hobeln und verwandten Prozessen wird ein Einzelschneidenwerkzeug eingesetzt.

Hochkohlenstoffstahl, Schnellarbeitsstahl, Keramik und Diamant sind einige der harten Materialien, aus denen diese Schneidwerkzeuge hergestellt werden. Da eine einzelne Schneide die ganze Arbeit verrichtet, können Materialien mit einem Einzelschneidenwerkzeug möglicherweise nicht schnell entfernt werden, und die Schneide könnte sogar brechen.

Sie müssen das Werkzeug nicht mehr verwenden und es vollständig ersetzen, wenn eine Schneide während der Verwendung bricht. Ein Einzelschneiden-Reibahlen ist ein Beispiel für ein Einzelschneidenwerkzeug mit nur einer Schneide.

Vorteile des Einzelschneidenwerkzeugs

1. Einzelschneidenwerkzeuge sind relativ einfach zu entwerfen und herzustellen und benötigen weniger Zeit.
2. Diese Werkzeuge sind erheblich günstiger.

Nachteile des Einzelschneidenwerkzeugs

1. Während der Bearbeitung hält eine einzelne Schneide ständigen physischen Kontakt mit dem Werkstoff. Daher ist die Werkzeuglebensdauer kurz aufgrund der hohen Werkzeugverschleißrate.
2. Der Temperaturanstieg am Werkzeug ist hoch aufgrund des ständigen Kontakts. Dies hat die dualen Effekte, den Werkzeugverschleiß zu beschleunigen und die bearbeitete Oberfläche zu erwärmen.

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#2 Doppelschneidenwerkzeug (Double Point Cutting Tool)

Ein doppelt geschliffenes Schneidwerkzeug hat zwei Schneiden, die gleichzeitig in einer Bewegung schneiden und scheren können. Einzelschneidenwerkzeuge enthalten eine Hauptschneide, während Mehrschneidenwerkzeuge mehr als zwei Schneiden für die Bearbeitung in einem Durchgang enthalten.

In einigen Fällen sind die einzigen zwei Kategorien, in die Schneidwerkzeuge unterteilt werden können, doppelt geschliffen und mehrschneidig. Zusätzlich wird eine Schneide durch das Schneiden einer Raufläche und einer Flankenfläche erstellt. Folglich haben doppelt geschliffene Schneidwerkzeuge zwei Flankenflächen und zwei Rauflächen.

Das einzige Beispiel für ein doppelt geschliffenes Schneidwerkzeug ist ein Bohrer. Bohrer können mehr als zwei Spannuten haben, aber der typische Metallbohrer hat nur zwei Spannuten. Modifizierte Schneiden von Bohrern könnten auch mehr Schneiden haben, was sie als Mehrschneidenwerkzeuge klassifizieren würde.

Vorteile des Doppelschneidenwerkzeugs

1. Während Bearbeitungsoperationen absorbiert es Stöße wie Vibrationen.
2. Es ist in der Lage, ein festes Schneideelement zu erzeugen.
3. Im Gegensatz zu Einzelschneidenwerkzeugen hat dieses zwei gleichzeitig arbeitende Schneiden.

Nachteile des Doppelschneidenwerkzeugs

1. Die Kanten dieses Werkzeugs könnten verändert werden.
2. Das Problem mit der Werkzeugpräzision könnte auftreten.

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#3 Mehrschneidenwerkzeug (Multi-Point Cutting Tool)

Ein Mehrschneidenwerkzeug hat mehr als zwei Schneiden, die während eines Durchgangs simultan schneiden. Schneidwerkzeuge mit mehr als einer Schneide werden manchmal als Mehrschneidenwerkzeuge betrachtet (anstelle von doppelt geschliffenen Schneidwerkzeugen).

In einem Mehrschneidenwerkzeug kann die Anzahl der Schneiden von drei bis mehrere hundert reichen. Da Schneiden an der Schnittstelle von Rau- und Flankenflächen erscheinen, sind Rau- und Flankenflächen auch für jede Schneide notwendig.

Ein beliebtes Beispiel dieser Kategorie sind Fräser. Andere Schneidwerkzeuge sind typischerweise mehrschneidig, außer dem Fliehfräser (ein Einzelschneidenwerkzeug). Zum Beispiel könnte ein kleiner Schaftfräser drei Schneiden haben, während ein großer Schwerlastfräser bis zu vierzig haben könnte.

Vorteile des Mehrschneidenwerkzeugs

1. Es hat eine kleine Spanlast pro Zahn.
2. Diese Arten von Schneidwerkzeugen ermöglichen höhere Geschwindigkeit, Vorschub und Schnitttiefe.
3. Mehrschneidenwerkzeuge haben eine hohe Materialabtragsrate und Produktivität.

Nachteile des Mehrschneidenwerkzeugs

1. Diese Werkzeuge werden mit komplexen Design- und Fertigungsprozessen hergestellt.
2. Mehrschneidenwerkzeuge sind teurer als andere Arten.
3. Inhärent intermittierendes Schneiden.

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Basierend auf der Bewegung des Werkzeugs

Basierend darauf kann das Schneidwerkzeug in die drei unten aufgeführten Kategorien unterteilt werden.

#1 Translatorische Bewegung

Eine translatorische Bewegung tritt auf, wenn sich ein Körper so bewegt, dass alle seine Teilchen parallel zueinander bewegen. Diese Werkzeuge finden sich in Drehmaschinen.

#2 Hin- und Herbewegung (Reciprocating Motion)

Hin- und Herbewegung ist die Wiederholung einer linearen Bewegung, die aufwärts und abwärts oder vorwärts und rückwärts gerichtet ist. Diese Werkzeuge finden sich in Hobelmaschinen.

#3 Rotationsbewegung

Rotationsbewegung tritt auf, wenn sich ein Körper um eine feste Achse dreht. Diese Werkzeuge finden sich in Fräs- und Bohrmaschinen.

Basierend auf gängigen Namen von Schneidwerkzeugen

Basierend darauf kann das Schneidwerkzeug in die folgenden unten aufgeführten Kategorien unterteilt werden.

#1 Bohrer (Drill)

Ein Bohrer ist eine Art Schneidwerkzeug, das verwendet wird, um kreisförmige Löcher zu erstellen oder Befestigungselemente anzutreiben. Er ist mit einem Bit ausgestattet, entweder einem Treiberfutter oder einem Bohrer. Aufgrund ihrer größeren Effizienz und Benutzerfreundlichkeit ersetzen akkubetriebene Typen schnell handbetriebene in Bezug auf Beliebtheit.

Diese Schneidwerkzeuge werden an Bohr-, Fräs- oder Drehmaschinen befestigt, da sie Bohroperationen durchführen. Verschiedene Bohrerarten werden in Holzbearbeitung, Metallbearbeitung, Bauwesen, Maschinenwerkzeugherstellung und Versorgungsprojekten verwendet.

#2 Fräser (Milling Cutter)

In Fräsmaschinen oder Bearbeitungszentren sind Fräser Schneidwerkzeuge, die Fräsoperationen durchführen (und gelegentlich in anderen Maschinen). Indem sie sich innerhalb der Maschine bewegen (wie bei einem Kugelfräser) oder indem sie Material direkt von der Form des Fräsers entfernen (wie bei einem Wälzfräser), entfernen diese Werkzeuge Material.

#3 Fliehfräser (Fly Cutter)

Fliehfräser sind Drehwerkzeuge, die für die Ebenenbearbeitung verwendet werden und ein oder mehrere Einzelschneidenwerkzeuge haben. Der Fliehfräser ist ein Einzelschneidenwerkzeug, das in einem speziellen Halter montiert ist, der einem Drehmeißel ähnelt.

Um große und flache Oberflächenbereiche zu bearbeiten, werden Fliehfräser typischerweise auf einer Fräsmaschine verwendet. Es ist keine zusätzliche Spannvorrichtung erforderlich, wenn Fliehfräser in handbetriebenen Fräsmaschinen und Bearbeitungszentren verwendet werden.

#4 Hobelmeißel (Shaper)

Schneidwerkzeuge in Hobelmaschinen sind Einzelschneidenwerkzeuge mit Freiräumen, Rauwinkeln und anderen Winkeln, die denen an Drehmaschinen ähneln. Hobelwerkzeuge sind erheblich steifer und schwerer, um den Stoß standzuhalten, den das Schneidwerkzeug zu Beginn jedes Schneidhubs erfährt.

Für Gusseisen und Stahl beträgt der Seitenfreiwinkel in einem Hobelwerkzeug nur 2 und 40 Grad. Das typischste Material für ein Hobelwerkzeug ist Schnellarbeitsstahl, aber härtere Materialien können auch mit stoßfesten, hartmetallbestückten Werkzeugen bearbeitet werden. Dieses Werkzeug wird auf einer Hobelmaschine verwendet, um dem Werkstück eine präzise Form und Genauigkeit zu verleihen.

#5 Planmeißel (Planer)

Auf einer Planmaschine werden nur Einzelschneidenwerkzeuge eingesetzt. Diese Werkzeuge sind in Form und Werkzeugwinkeln denen an Drehmaschinen oder Hobelmaschinen ähnlich. Allerdings sind diese Werkzeuge schwerer und haben größere Querschnitte.

Um schwere Schnitte über längere Schneidhubwege zu machen, müssen Planwerkzeuge mit groben Vorschüben arbeiten. Es gibt drei verschiedene Arten von Planwerkzeugen: massiv, geschmiedet und mit Wechselplatten. Die Platten bestehen aus Zementcarbiden, Stellit oder Schnellarbeitsstahl.

#6 Bohrstange (Boring Bar)

Bohrstangen werden häufig in der Metall- und Holzbearbeitung verwendet. Eine gängige Technik im Bauwesen ist Bohren. Seit Jahrhunderten nutzen Holzbearbeiter Bohren als eine Art des Bohrens. Bohrwerkzeuge werden verwendet, um kreisförmige Eintauchschnitte in der Holzbearbeitung zu machen.

Bohren unterscheidet sich in der Metallbearbeitung leicht, da das von ihm erzeugte Loch nicht kreisförmig sein muss. Um ein perfekt kreisförmiges Loch zu erzeugen, wird das Werkzeug auf der Z-Achse hin- und herbewegt (hoch und runter), während es auf der X- und Y-Achse eintaucht und zieht.

#7 Reibahlen (Reamer)

Eine Reibahle ist ein Werkzeug, das verwendet wird, um vorgebohrte Löcher, gebohrte Löcher oder Kernlöcher zu erweitern oder zu fertigen, um eine gute Oberfläche und präzise Abmessungen zu erzeugen. Eine Reibahle ist ein mehrzahniges Schneidwerkzeug, das relativ wenig Material entfernt.

Reibahlenwerkzeuge haben Schneidflächen, die entweder gerade, leicht gedreht oder spiralgenutet sind und auf einen sehr präzisen Durchmesser geschliffen werden. Reibahlen können in einige Kategorien basierend auf ihrer Verwendung, ihrem Design und ihrer Form unterteilt werden. Diese Arten von Schneidwerkzeugen werden auf der Bohrmaschine verwendet, um Reiboperationen durchzuführen.

#8 Ziehmeißel (Broach)

Ein Ziehmeißel hat eine Reihe von eindeutigen Schneiden entlang seiner Länge, die als Schneidezähne bezeichnet werden. Durch Erhöhen des Schritts zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Zähnen am Ziehmeißel wird der Vorschub erreicht. Ziehmeißel bestehen typischerweise aus Schnellarbeitsstahl (HSS).

Die lineare Bewegung des Werkzeugs zum Werkstück bestimmt die Schneidgeschwindigkeit des Ziehmeißels. Die Konturen der Schneiden des Ziehmeißels bestimmen die Form der geschnittenen Oberfläche (bearbeitete Oberfläche). Auf der Ziehmaschine führt dieses Schneidwerkzeug die Ziehoperation durch.

#9 Wälzfräser (Hob)

Ein Wälzfräser ist ein Schneidwerkzeug, das zum Schneiden von Zähnen in ein Werkstück verwendet wird. Er hat spiralförmige Schneidezähne und eine zylindrische Form. Um das Schneiden und die Spanabfuhr zu erleichtern, haben diese spiralförmigen Schneidezähne Nuten, die die gesamte Länge des Wälzfräsers verlaufen.

Zusätzlich gibt es spezielle Wälzfräser für einzigartige Zahnräder wie Kettenräder und Verzahnungswellen. Diese Arten von Schneidwerkzeugen werden verwendet, um Wälzfräsoperationen auf der Wälzfräsmaschine durchzuführen.

#10 Schleifscheibe (Grinding Wheel)

Die Schleifscheibe enthält abrasive Verbindungen zum Schleifen und Bearbeiten. Die abrasiven Körner geben dem Rad seine Schneidfähigkeit und helfen, das Material auf die erforderliche Maßgenauigkeit und Oberflächengüte zu bringen.

Diese Räder werden in Schleifmaschinen eingesetzt. Schleifscheiben sind Verbrauchsmaterialien, obwohl ihre Lebensdauer von wenigen Stunden bis zu vielen Jahren reichen kann, je nach Verwendung. Während das Rad schneidet, werden einzelne abrasive Körner periodisch freigesetzt, meist weil sie stumpf werden und durch den erhöhten Widerstand weggezogen werden.

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Basierend auf der Form des Schneidwerkzeugs

Die Schneidwerkzeuge werden nun weiter basierend auf den Formen des Schneiders unterteilt. Sehen wir uns die größenbasierte Kategorie genauer an, in die Schneidwerkzeuge kategorisiert werden können:

#1 Massiv (Solid)

Typischerweise wird diese Art von Fräser als Drehmeißel auf einer Drehmaschine verwendet, um die Drehoperation durchzuführen.

#2 Bestücktes Werkzeug (Tipped Tool)

Diese Fräser wurden aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt. Mit anderen Worten, die Körper der Fräser bestehen aus verschiedenen Materialien, während die in ihrem Schneidmechanismus verwendeten Materialien variieren.

Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, diese beiden Komponenten der Schneidwerkzeuge zu verbinden, wie Spannung, Schweißen usw. Beispiele für bestückte Werkzeuge sind Hartmetall-bestückte Werkzeuge.

#3 Spitzes Werkzeug (Pointed Tool)

Die Spitze des Fräsers ist fein und scharf, und alle Kanten treffen in einer einzigen Linie zusammen. Beispiele für solche Schneidwerkzeuge sind scharfe Diamanten, die auf Haltern montiert sind, und harte Hartmetallschneider.

#4 Korngröße (Grain Size)

Abhängig von der Größe und Menge der Körner werden sie als Schneidwerkzeuge klassifiziert. Wenn das Korn fein ist, wird mehr Material vom Werkstück entfernt. Wenn die Korngröße jedoch groß ist, wird mehr Material entfernt. Zum Beispiel verwenden Schleifscheiben Schneidwerkzeuge des abrasiven Typs.

#5 Werkzeugeinsatz (Tool Bit)

Dieser Fräser dreht sich nicht. Dieses Werkzeug kann auf Hobel- oder Planmaschinen verwendet werden, um das Werkstück nach Anforderungen zu formen und zu planen, unter anderem.

Da es in die Kategorie der Schneidwerkzeuge fällt, gibt es nur eine primäre Schneidnut auf diesem bestimmten Schneidwerkzeug. Gusseisenfreie Satellit-Kobalt-Legaturen, Drehmeißel in Maschinenhaltern usw. sind einige typische Beispiele für diese Arten von Schneidwerkzeugen.

Basierend auf Materialien für Schneidwerkzeuge

Basierend darauf können die Schneidwerkzeuge in die folgenden unten aufgeführten Kategorien unterteilt werden.

#1 Hochkohlenstoffstahl

Die Zusammensetzung des hohen Kohlenstoffgehalts verbessert die Funktion des Schneidwerkzeugs in Hochhärteeinstellungen. Wenn jedoch die Temperatur steigt, nimmt die Härte ab.

Diese Schneidwerkzeuge können Temperaturen von bis zu 400 °C tolerieren, ohne ihre Struktur oder Zusammensetzung zu beeinträchtigen.

#2 Schnellarbeitsstahl (High-Speed Steel)

Schnellarbeitsstahlwerkzeuge zeichnen sich durch schnellere Schneidgeschwindigkeiten aus. Das Werkzeug besteht aus einer Stahllegierung mit Kobalt, Wolfram und Chrom.

Diese Schneidwerkzeuge können bei 550 °C bis 650 °C arbeiten, da sie aus starken, harten und temperaturbeständigen Materialien hergestellt sind. Sie finden sich oft in Sägeblättern und Bohrern.

#3 Keramikwerkzeug (Ceramic Tool)

Weil sie hohen Temperaturen standhalten können, gehören Keramikwerkzeuge zu den härtesten Werkzeugen, die in der Bearbeitung verwendet werden. Der Betriebstemperaturbereich für dieses Werkzeug liegt zwischen 1160 °C und 1210 °C. Es findet sich oft in Dreh- und Fräsmaschinen.

#4 Hartmetall (Cemented Carbide)

Dieses Werkzeug besteht aus Titan, Wolfram und anderen Metallen. Dadurch erhält das Werkzeug große Festigkeit und Härte.

Es bietet erhöhte Verschleißfestigkeit und kann höhere Temperaturen handhaben. Das Werkzeug arbeitet bei Temperaturen von 900 °C bis 1000 °C.

#5 Diamant (Diamond)

Diamantbasierte Schneidwerkzeuge sind derzeit die stärksten verfügbaren Materialien. Dieses Werkzeug bietet viele Vorteile in Bezug auf Beständigkeit gegen Spannung, Verschleiß und Temperatur. Diese Werkzeuge werden verwendet, um durch zähe, starke und harte Materialien zu schneiden.

#6 Abrasiva (Abrasives)

Abrasive Schneidwerkzeuge entfernen Material durch Schleifen und Erosion anstelle von Schneiden mit Sägezähnen.

Abrasive Materialien sind hart und grob und nutzen alles ab, mit dem sie in Kontakt kommen. Das Werkzeug enthält eine abrasive Substanz. Eine Schleifscheibe ist eine der grundlegendsten Formen.

Abschluss

Das war's. Danke fürs Lesen. Ich hoffe, ich habe alles zu „Arten von Schneidwerkzeugen“ abgedeckt. Es wäre hilfreich, wenn Sie mir mitteilen könnten, ob ich etwas vergessen habe oder wenn Sie Zweifel an etwas haben, was ich geschrieben habe.

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