Spanbildung & Spankammer

2D-Simulation der Spanbildung beim Fräsen und Auslegung der Spankammer im Fräsergrundkörper. Modellrechnung mit Richtwerten – keine FEM.

Eingaben

Übernimmt die Fräsdaten aus dem Schnittkraftrechner auf diesem Gerät.

Fräsprozess
Werkstoff & Spanbildung
Wendeschneidplatte
Spankammer

Spanraumzahl x = Kammerfläche / Spanfläche je Zahn (leer = Vorschlag je Spanart). Der Kammerwinkel ψ wird von der Simulation gewählt.

1 · Spanentstehung an der Schneide Fließspan

Orthogonalschnitt-Modell mit der mittleren Spanungsdicke hm. Rot gestrichelt: Scherebene unter φ.

2 · Spankammer im Fräsergrundkörper

Krümmung
← flacher · stärker gekrümmt →
Abnahme der Krümmung
← gleichmäßig · nimmt stark ab →

Vorderwand parallel zur Spanfläche der Wendeplatte, Übergang mit Radius R in die Rückwand unter dem Kammerwinkel ψ. Der Span füllt die Kammer während eines Zahneingriffs.

Ergebnisse

Berechnungsgrundlagen

Quellen

  1. Scherwinkel nach Merchant, φ = 45° + γ/2 − ρ/2: MIT OpenCourseWare 2.008, Mechanics of Cutting
  2. Spanstauchung, Segmentspan-Geometrie (Teilung pc, Segmentierfrequenz): Loughborough University – Improved analytical prediction of chip formation in orthogonal cutting of Ti6Al4V
  3. Kontaktlänge ≈ 2 × Spandicke (Kato et al., zitiert in): Determination of the Tool–Chip Contact Length for the Cutting Processes, Materials 2022
  4. Spanarten Fließ-, Lamellen-, Scher- und Reißspan: chemie.de Lexikon „Span“

Spanraumzahl, Mindeststeg und Öffnungskriterium sind Konstruktionsannahmen dieses Werkzeugs und als Startwerte für die Auslegung gedacht.