Mit der rasanten Entwicklung der Industrie hat die Bearbeitung mit Werkzeugmaschinen in der industriellen Fertigung zunehmend an Bedeutung gewonnen. Werkzeugmaschinen haben sich im Laufe der Zeit zu gängigen Typen wie Drehmaschinen, Fräsmaschinen, Hobelmaschinen, Bohrmaschinen und Schleifmaschinen weiterentwickelt. Bei den Bearbeitungsprozessen verschiedener Werkzeugmaschinentypen ist die Bearbeitungsgenauigkeit von entscheidender Bedeutung. Sie beschreibt die Feinheit der Produktfertigung und wird üblicherweise anhand der geometrischen Parameter der bearbeiteten Oberfläche angegeben. Vereinfacht ausgedrückt verhält sich die Bearbeitungsgenauigkeit umgekehrt proportional zur Toleranzklasse. Das heißt, je niedriger der Wert der Toleranzklasse ist, desto höher ist die Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine. Umgekehrt gilt: Je höher der Wert der Toleranzklasse ist, desto geringer ist die Bearbeitungsgenauigkeit.

Was sind Toleranzklassen?

Die „Toleranzklasse“ wird in der Baidu-Enzyklopädie wie folgt erklärt: „Sie bestimmt den Grad der Maßgenauigkeit und ist gemäß nationaler Normen in 20 Klassen unterteilt, von IT01 über IT0 und IT1 bis IT18. Je höher der Wert, desto geringer die Bearbeitungsgenauigkeit; je größer der zulässige Toleranzbereich, desto geringer der Bearbeitungsaufwand.“ Demnach weist IT01 die höchste und IT18 die niedrigste Bearbeitungsgenauigkeit des Bauteils auf. Fabrikmaschinen fallen im Allgemeinen in die Toleranzklasse IT7, Landmaschinen in die Klasse IT8.


Je nach Funktion der Produktkomponenten variiert die erforderliche Bearbeitungsgenauigkeit, und dementsprechend werden auch die von den Ingenieuren gewählten Bearbeitungsverfahren unterschiedlich ausfallen. Dies stellt eine hervorragende Bewährungsprobe für die Bearbeitungskapazitäten von CNC-Werkzeugmaschinenherstellern und die Fachkompetenz der Ingenieure dar.


(Die Tabelle der IT-Toleranzklassen ist beigefügt.)

IT tolerance grade table

1. Drehbearbeitung.

Im Allgemeinen wird das Drehverfahren angewendet, bei dem sich das Werkzeug linear oder gekrümmt auf einer Ebene bewegt, um die Zerspanung durchzuführen. Drehen wird üblicherweise für die Bearbeitung von Innen- und Außenflächen zylindrischer Werkstücke, Stirnflächen, Kegelflächen, Formflächen und Gewinden sowie für die Rückwärtsbearbeitung eingesetzt. Die Drehgenauigkeit liegt üblicherweise zwischen IT8 und IT7, die Oberflächenrauheit zwischen 1,6 µm und 1,8 µm.

Der Redakteur erinnert daran, dass es auch bei der Drehbearbeitung verschiedene Klassifizierungen gibt, wie zum Beispiel Schruppdrehen, Halbpräzisionsdrehen, Präzisionsdrehen und Hochpräzisionsdrehen.

Darunter:

A. Schruppdrehen. Hierbei liegt der Fokus auf der Steigerung der Dreheffizienz durch größere Schnitttiefe und Vorschubgeschwindigkeit bei gleichbleibender Schnittgeschwindigkeit. Die Bearbeitungsgenauigkeit beim Schruppdrehen erreicht jedoch lediglich IT11, und die Oberflächenrauheit beträgt Ra20, was etwa 10 µm entspricht.

B. Halbpräzisions- und Präzisionsdrehen. Bei diesem Bearbeitungsverfahren werden hohe Schnittgeschwindigkeiten und relativ geringe Vorschübe sowie Schnitttiefen eingesetzt. Die Bearbeitungsgenauigkeit liegt üblicherweise zwischen IT10 und IT17, die Oberflächenrauheit bei Ra10 (0,16 µm).

C. Hochpräzisions-Drehbearbeitung. Im Allgemeinen werden Diamantwerkzeuge mit hoher Härte zur Bearbeitung von Nichteisenmetallteilen eingesetzt. Die Bearbeitungsgenauigkeit erreicht IT7-IT5, und die Oberflächenrauheit beträgt üblicherweise Ra 0,04, was 0,01 μm entspricht. Dieses Drehverfahren wird als „Spiegeldrehen“ bezeichnet.

2. Fräsen.

Fräsen bezeichnet das Bearbeiten eines Werkstücks mit einem rotierenden Mehrzahnwerkzeug und ist ein hocheffizientes Bearbeitungsverfahren. Es wird üblicherweise zur Bearbeitung ebener Flächen, Nuten, verschiedener Formflächen (wie z. B. Keilwellen, Zahnräder und Gewinde) usw. eingesetzt. Je nach Verhältnis der Hauptbewegungsgeschwindigkeit zur Werkstückvorschubrichtung beim Fräsen unterscheidet man zwischen Gleichlauffräsen und Gegenlauffräsen.

Fräsen kann auf Horizontalfräsmaschinen, Vertikalfräsmaschinen, Portalfräsmaschinen, Werkzeugfräsmaschinen und verschiedenen Spezialfräsmaschinen erfolgen. Für die Einzelstückfertigung kleiner Serien mittelgroßer und kleiner Teile werden am häufigsten Horizontal- und Vertikalfräsmaschinen eingesetzt.

Die Bearbeitungsgenauigkeit beim Fräsen liegt im Allgemeinen bei IT8-IT7, und die Oberflächenrauheit beträgt im Allgemeinen Ra6,3, was ungefähr 1,6μm entspricht.

Darunter:

A. Die Bearbeitungsgenauigkeit beim Schruppfräsen liegt bei IT11-IT13, und die Oberflächenrauheit beträgt Ra5, was 20μm entspricht.

B. Die Bearbeitungsgenauigkeit beim Halbpräzisionsfräsen liegt bei IT8-IT11, und die Oberflächenrauheit beträgt Ra2,5, was 10μm entspricht.

C. Die Bearbeitungsgenauigkeit beim Präzisionsfräsen liegt bei IT16-IT18, und die Oberflächenrauheit beträgt Ra0,63, was etwa 5 μm entspricht.

3. Hobeln.

Dies ist ein spanendes Bearbeitungsverfahren, bei dem das Hobelwerkzeug eine horizontale, lineare Hin- und Herbewegung relativ zum Werkstück ausführt. Es wird hauptsächlich zur Außenformbearbeitung von Teilen eingesetzt. Zu den gängigen Hobelmaschinen gehören Stoß- und Dickenhobelmaschinen.

Die Bearbeitungsgenauigkeit beim Hobeln kann im Allgemeinen IT9-IT7 erreichen, und die Oberflächenrauheit beträgt Ra6,3, was 1,6 μm entspricht.

A. Die Bearbeitungsgenauigkeit beim Schruppen kann IT12-IT11 erreichen, und die Oberflächenrauheit beträgt 25, was 12,5 μm entspricht.

B. Die Bearbeitungsgenauigkeit beim Halbpräzisionshobeln kann IT10-IT9 erreichen, und die Oberflächenrauheit beträgt 6,2, was 3,2 μm entspricht.

C. Die Bearbeitungsgenauigkeit beim Präzisionshobeln kann IT8-IT7 erreichen, und die Oberflächenrauheit beträgt 3,2, was 1,6 μm entspricht.

4. Schleifen.

Schleifen ist ein Bearbeitungsverfahren, bei dem überschüssiges Material mithilfe von Schleifmitteln und Schleifwerkzeugen vom Werkstück abgetragen wird. Es handelt sich um ein Präzisionsbearbeitungsverfahren, das in der Maschinenbauindustrie weit verbreitet ist. Schleifen wird üblicherweise für die Halbpräzisions- und Präzisionsbearbeitung eingesetzt, wobei die Genauigkeit IT8-IT5 oder sogar höher erreichen kann. Die Oberflächenrauheit beim Schleifen beträgt Ra 1,25, was 0,16 μm entspricht.

A. Die Oberflächenrauheit beim Präzisionsschleifen beträgt 0,16-0,04μm.

B. Die Oberflächenrauheit beim Ultrapräzisionsschleifen beträgt 0,04-0,01 μm.

C. Die Oberflächenrauheit beim Spiegelschleifen kann unter 0,01 μm liegen.

5. Bohren.

Dies ist eine grundlegende Methode zur Lochbearbeitung. Das Bohren erfolgt üblicherweise auf einer Bohrmaschine, Drehbank, Ausdrehmaschine oder Fräsmaschine.

Die Bearbeitungsgenauigkeit beim Bohren ist im Allgemeinen gering und erreicht üblicherweise nur IT10, die Oberflächenrauheit beträgt Ra12,5, was 6,3 μm entspricht. Nach dem Bohren werden üblicherweise Reiben, Ausdrehen usw. als Hilfsbearbeitungen eingesetzt, um die Halbpräzisions- und Präzisionsbearbeitung zu realisieren.

6. Langweilig.

Hierbei handelt es sich um ein Bearbeitungsverfahren, bei dem ein Werkzeug zur Aufweitung oder zum Schneiden anderer kreisförmiger Innendurchmesser verwendet wird. Es wird üblicherweise zwischen der Vorschruppbearbeitung und der Präzisionsbearbeitung eingesetzt, und die verwendeten Werkzeuge sind im Allgemeinen einschneidige Bohrwerkzeuge oder Bohrstangen.

A. Die Bohrgenauigkeit für Stahlwerkstoffe kann im Allgemeinen IT9-IT7 erreichen, und die Oberflächenrauheit beträgt 2,5-0,16μm.

B. Die Bearbeitungsgenauigkeit beim Präzisionsbohren kann IT7-IT6 erreichen, und die Oberflächenrauheit beträgt 0,63-0,08μm.