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6. Berechnungen zu Spannkraft und Drehzahl
6.1 Ermittlung der Spannkraft
Die Spannkraft F
eines Drehfutters ist die Summe
sp
aller Backenkräfte, die radial auf das Werkstück wirken.
Die vor Beginn des Zerspanens bei stillstehendem Fut-
ter aufgebrachte Spannkraft ist die Ausgangsspannkraft
F
. Die beim Zerspanungsvorgang zur Verfügung ste-
spo
hende Spannkraft F
sp
vorhandene Ausgangsspannkraft F
mindert um die Fliehkraft F
F
F
= F
sp
spo
c
Das (--) Zeichen gilt für Spannen von außen nach innen
Das (+) Zeichen gilt für Spannen von innen nach außen
6.2 Ermittlung der zulässigen Drehzahl
6.2.1 Fliehkraft F
, und Fliehmoment M
c
Aus den Gleichungen (1), (2) und (3) ergibt sich beim
Spannen von außen nach innen
F
spo
F
=
-- F
sp
S
sp
Wobei die Fliehkraft F
der Backen m
, dem Schwerpunktradius r
B
Drehzahl n abhängig ist. Daraus ergibt sich folgende
Formel
.
.
F
= (m
r
)
(
c
B
s
.
Der Ausdruck m
r
B
s
bezeichnet.
.
M
= m
r
[mkg]
c
B
s
6.3 Zulässige Drehzahl
Zur Ermittlung der zulässigen Drehzahl für eine
bestimmte Bearbeitungsaufgabe gilt folgende
Formel:
F
30
n
=
π
zul
(Bei Σ M
Anzahl der Backen beachten)
c
B
C
R
L
A
A
ist einerseits die im Stillstand
erhöht oder ver-
spo
der Backen.
c
[N]
c
[N]
c
von der Summe aller Massen
c
und der
s
.
n
π
2
) [N]
30
wird als Fliehmoment M
c
.
-- (F
S
--1
spo
spz
z)
[min
M
(9)
c
Futter-Größe
r
s
Max. Gewicht in kg
R
max. in mm
a
L
max. in mm
a
Fliehmoment M
Die beim Zerspanungsvorgang zur Verfügung stehende
Spannkraft F
vorgang notwendige Spannkraft F
dem Sicherheitsfaktor S
der Genauigkeit der Einflußparameter wie Belastung,
Spannbeiwert usw. richtet.
F
= F
sp
spz
(1)
Bei der statischen Ausgangsspannkraft F
Sicherheitsfaktor S
daß sich für die Spannkraft im Stillstand F
F
= S
spo
sp
Das (+) Zeichen gilt für Spannen von außen nach innen
Das (--) Zeichen gilt für Spannen von innen nach außen
Bei Spannfuttern mit Grund- und Aufsatzbacken, bei
denen zur Veränderung des Spannbereiches die Auf-
satzbacken AB versetzt werden und die Grundbacken
ihre radiale Stellung annähernd behalten, gilt:
M
= M
c
cGB
(4)
M
cGB ist aus der Tabelle zu entnehmen
M
cAB ist aus folgender Formel zu berechnen:
M
= m
cAB
Bei Verwendung von serienmäßigen Standardbacken
(5)
die vom Futterhersteller dem jeweiligen Spannfutter
zugeordnet sind, können die Spannkräfte aus dem
Spannkraft/Drehzahl-Diagramm entnommen werden
(6)
Achtung:
Die max. Drehzahl n
]
(auf dem Futterkörper beschriftet) darf nicht
überschritten werden, auch wenn die errechnete
zulässige Drehzahl n
160
A
66,7
B
36,5
C
53
0,7
47
29
GB [mkg]
0,036
0,062
C
ergibt sich aus der für den Zerspanungs-
sp
multipliziert mit
spz
1,5, dessen Größe sich aus
²
z
.
S
[N]
z
²
1,5 zu berücksichtigen, so
sp
.
F
(F
)
[N]
sp
c
+ M
[mkg]
cAB
.
r
[mkg]
AB
sAB
des Spannfutters
max
größer ist.
zul
200
250
315
75
95
95
36,5
45
45
53
54.5
54,5
0,88
1,4
1,4
63
78
110
29
30
30
0,142
0,250
(2)
ist ein
spo
ergibt:
spo
(3)
(7)
(8)
7
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