Was ist Zerspanung?
Spanende Fertigung — die wichtigsten Verfahren der Metallbearbeitung.
Zerspanung — Definition
Zerspanung (auch: spanende Bearbeitung) ist der Oberbegriff für alle Fertigungsverfahren, bei denen Material in Form von Spänen vom Werkstück abgetragen wird. Die Zerspanung gehört nach DIN 8580 zur Hauptgruppe Trennen.
Im Gegensatz zu umformenden Verfahren (Biegen, Tiefziehen) oder additiven Verfahren (3D-Druck) wird beim Zerspanen Material entfernt — das Werkstück wird aus dem Vollen herausgearbeitet. Zerspanung ist das am weitesten verbreitete Fertigungsverfahren in der Metallbearbeitung.
Zerspanungsverfahren nach DIN 8589
Die DIN 8589 klassifiziert Zerspanungsverfahren nach der Art der Schneide:
Geometrisch bestimmte Schneide
- Drehen — Werkstück rotiert, Werkzeug steht still. → Was ist Drehen?
- Fräsen — Werkzeug rotiert, Werkstück steht still. → Was ist Fräsen?
- Bohren — Werkzeug rotiert und fährt axial in das Material
- Räumen — Werkzeug mit aufsteigend angeordneten Zähnen
- Sägen — Trennverfahren mit Sägezähnen
Geometrisch unbestimmte Schneide
- Schleifen — Schleifkörner tragen Material ab. Höchste Genauigkeit und Oberfläche
- Honen — Feinbearbeitung von Innenflächen (Zylinder)
- Läppen — Planbearbeitung mit losem Korn
Schnittparameter in der Zerspanung
Jeder Zerspanungsprozess wird durch drei Hauptparameter bestimmt:
| Parameter | Symbol | Einheit | Einfluss |
|---|---|---|---|
| Schnittgeschwindigkeit | vc | m/min | Standzeit, Oberfläche, Temperatur |
| Vorschub | f / fz | mm/U bzw. mm/Zahn | Rauheit, Zeitspanvolumen |
| Zustellung | ap | mm | Schnittkraft, Zeitspanvolumen |
Die optimalen Werte hängen vom Werkstoff, Werkzeug und der gewünschten Oberfläche ab. Zu hohe Schnittgeschwindigkeit = Werkzeugverschleiß. Zu hoher Vorschub = raue Oberfläche.
Kühlschmierstoffe (KSS)
In der Zerspanung spielen Kühlschmierstoffe eine entscheidende Rolle:
- Kühlung — Abführen der Prozesswärme (bis 600°C an der Schneide)
- Schmierung — Reduzierung der Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück
- Späneabtransport — Wegspülen der Späne aus der Bearbeitungszone
- Korrosionsschutz — Kurzfristiger Schutz der bearbeiteten Oberfläche
Moderne Trends gehen zu Minimalmengenschmierung (MMS) und Trockenbearbeitung — besonders bei Aluminium und Guss, wo die Umweltwirkung und die Reinigungskosten der KSS ein Thema sind.
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Unterschied zwischen Zerspanung und Umformung?
Bei der Zerspanung wird Material durch Späne abgetragen (z.B. Drehen, Fräsen). Bei der Umformung wird das Material ohne Materialabtrag in eine neue Form gebracht (z.B. Biegen, Tiefziehen). Zerspanung ermöglicht höhere Genauigkeiten.
Welche Zerspanungsverfahren gibt es?
Die wichtigsten sind: Drehen, Fräsen, Bohren, Schleifen, Reiben, Räumen, Sägen und Honen. Sie werden nach der Art der Schneide unterschieden (geometrisch bestimmt vs. unbestimmt).
Was ist Lohnzerspanung?
Lohnzerspanung bedeutet, dass ein externer Dienstleister (Lohnfertiger) die spanende Bearbeitung übernimmt. Der Auftraggeber liefert Zeichnungen, der Lohnfertiger fertigt die Teile auf eigenen CNC-Maschinen.
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