Die Bedeutung des handgeschabten Bettes für Präzisionswerkzeugmaschinen

Warum müssen Präzisionswerkzeugmaschinen von Hand geschabt werden?

Schaben ist eine äußerst anspruchsvolle Technik, die an Komplexität die Holzschnitzerei übertrifft. Es dient als grundlegende Grundlage für präzise Werkzeugfunktionen, indem es eine präzise Oberflächenbearbeitung gewährleistet. Durch das Schaben sind wir nicht mehr auf andere Werkzeugmaschinen angewiesen und können durch Spannkraft und Wärmeenergie verursachte Abweichungen effektiv beseitigen.

Geschabte Schienen sind vor allem aufgrund ihrer besseren Schmierwirkung weniger verschleißanfällig. Ein Schabetechniker muss mit einer Vielzahl von Techniken vertraut sein, sein Fachwissen kann jedoch nur durch praktische Erfahrung verfeinert werden, sodass er die erforderliche präzise und glatte Haptik erzielen kann.

Schaben ist eine komplizierte und anspruchsvolle Technik, bei der Metall von einer Oberfläche entfernt wird. Es handelt sich um einen grundlegenden Prozess für Präzisionswerkzeugfunktionen, der eine präzise Oberflächenbearbeitung gewährleistet. Das Schaben macht den Einsatz weiterer Werkzeugmaschinen überflüssig und kann durch Spannkraft und Wärmeenergie verursachte Abweichungen effizient beseitigen.

Schienen, die einem Schaben unterzogen wurden, weisen verbesserte Schmiereigenschaften auf, was zu einem geringeren Verschleiß führt. Um ein kompetenter Schabetechniker zu werden, ist ein tiefes Verständnis verschiedener Techniken erforderlich, das nur durch praktische Erfahrung verfeinert werden kann. Dadurch erreichen sie das präzise und geschmeidige Gefühl, das für eine optimale Leistung erforderlich ist. Wenn Sie an einer Werkzeugmaschinenfabrik vorbeikommen und sehen, wie die Techniker von Hand schaben und schleifen, fragen Sie sich: „Können sie die derzeit maschinell bearbeiteten Oberflächen durch Schaben und Schleifen wirklich verbessern?“ (Die Leute werden wissen: Ist es leistungsfähiger als eine Maschine?)“

Wenn Sie sich nur auf das Aussehen beziehen, lautet unsere Antwort „Nein“, wir werden es nicht schöner machen, aber warum sollten Sie es zerkratzen? Dafür gibt es natürlich Gründe, und einer davon ist der menschliche Faktor: Der Zweck einer Werkzeugmaschine besteht darin, andere Werkzeugmaschinen herzustellen, aber sie kann ein Produkt nie genauer nachbilden als das Original. Wenn wir also eine Maschine herstellen wollen, die genauer ist als die Originalmaschine, müssen wir einen neuen Ausgangspunkt haben, das heißt, wir müssen mit menschlichen Anstrengungen beginnen. Menschliche Anstrengungen beziehen sich in diesem Fall auf das Schaben und Schleifen von Hand.

Schaben und Schleifen ist kein „freihändiger“ oder „freihändiger“ Vorgang. Es handelt sich tatsächlich um eine Kopiermethode, die die Matrix nahezu perfekt nachbildet. Diese Matrize ist ein Standardhobel und wird ebenfalls von Hand gefertigt.

Obwohl Schaben und Schleifen hart und mühsam sind, handelt es sich dabei um eine Fertigkeit (eine Technik auf Kunstniveau); Es kann schwieriger sein, einen Schaber- und Schleifmeister auszubilden als einen Holzschnitzmeister. Es gibt nicht viele Bücher auf dem Markt, die sich mit diesem Thema befassen. Insbesondere gibt es weniger Informationen darüber, warum Schaben notwendig ist. Dies mag der Grund sein, warum Schaben als Kunst betrachtet wird.

Im Herstellungsprozess ist es von entscheidender Bedeutung, die Genauigkeit der erzeugten Oberflächen einzuhalten. Die zum Erreichen dieser Genauigkeit verwendete Methode ist entscheidend, da sie sich direkt auf die Qualität des Endprodukts auswirkt. Wenn sich ein Hersteller beispielsweise dafür entscheidet, mit einer Mühle statt mit Schaben zu mahlen, müssen die Schienen der „Mutter“-Mühle präziser sein als die einer neuen Mühle.

Dann stellt sich die Frage: Woher kam die Genauigkeit der ersten Maschinen? Es muss von einer genaueren Maschine stammen oder auf einer anderen Methode zur Herstellung einer wirklich flachen Oberfläche beruhen oder möglicherweise von einer bereits gut gemachten flachen Oberfläche kopiert worden sein.

Um das Konzept der Oberflächenerstellung zu veranschaulichen, können wir drei Methoden zum Zeichnen von Kreisen verwenden. Obwohl Kreise Linien und keine Flächen sind, können sie helfen, die Idee zu erklären. Ein erfahrener Handwerker kann mit einem gewöhnlichen Zirkel einen perfekten Kreis zeichnen. Wenn sie jedoch mit einem Bleistift über ein Loch in einer Plastikschablone fahren, reproduzieren sie alle Ungenauigkeiten im Loch. Wenn sie versuchen, ihn freihändig zu zeichnen, hängt die Genauigkeit des Kreises von ihren begrenzten Fähigkeiten ab.

Wenn sich ein Hersteller dazu entschließt, mit einer Mühle statt mit Schaben zu mahlen, müssen die Schienen an seiner „Mutter“-Mühle genauer sein als an einer neuen Mühle.

Woher kam also die Genauigkeit der ersten Maschinen?

Es muss von einer genaueren Maschine stammen oder auf einer anderen Methode zur Herstellung einer wirklich flachen Oberfläche beruhen oder möglicherweise von einer bereits gut gemachten flachen Oberfläche kopiert worden sein.

Wir können drei Methoden zum Zeichnen von Kreisen verwenden, um den Entstehungsprozess von Oberflächen zu veranschaulichen (obwohl Kreise Linien und keine Oberflächen sind, können sie zur Veranschaulichung des Konzepts zitiert werden). Ein Handwerker kann mit einem gewöhnlichen Zirkel einen perfekten Kreis zeichnen; Wenn er mit einem Bleistift über ein Loch in einer Plastikschablone fährt, reproduziert er alle Ungenauigkeiten im Loch; Wenn er ihn freihändig zeichnet, hängt die Genauigkeit des Kreises von seinen begrenzten Fähigkeiten ab.

Theoretisch kann eine vollkommen ebene Oberfläche durch abwechselnde Reibung (Läppen) von drei Oberflächen erzeugt werden. Der Einfachheit halber illustrieren wir dies anhand von drei Steinen, von denen jeder eine ziemlich ebene Oberfläche hat. Wenn Sie diese drei Oberflächen abwechselnd in zufälliger Reihenfolge reiben, werden die drei Oberflächen immer glatter geschliffen. Wenn Sie nur zwei Steine ​​aneinander reiben, erhalten Sie am Ende ein Paar aus einem Höcker und einem Höcker. In der Praxis wird neben dem Einsatz von Schaben statt Läppen (Lapping) auch eine klare Paarungsreihenfolge eingehalten. Schabermeister verwenden im Allgemeinen diese Regel, um die Standardlehre (gerade Spur oder flache Platte) herzustellen, die sie verwenden möchten.

Bei der Verwendung trägt der Schabermeister zunächst den Farbentwickler auf die Standardvorrichtung auf und gleitet ihn dann über die Oberfläche des Werkstücks, um die Bereiche freizulegen, die abgekratzt werden müssen. Er wiederholt diesen Vorgang immer wieder, und die Oberfläche des Werkstücks nähert sich immer mehr der Standardlehre an, und schließlich kann er die Arbeit, die mit der Standardlehre identisch ist, perfekt kopieren.

Gussteile, die einer Nachbearbeitung bedürfen, werden im Allgemeinen auf eine etwas größere Größe als die endgültige Größe gefräst und anschließend einer Wärmebehandlung unterzogen, um den Restdruck abzubauen. Anschließend werden die Gussteile einem Oberflächenendschliff unterzogen, bevor sie dem Schaben unterzogen werden. Obwohl der Schabeprozess einen erheblichen Zeit-, Arbeits- und Kostenaufwand erfordert, kann er den Bedarf an High-End-Geräten ersetzen, die mit einem hohen Preis verbunden sind. Wird auf das Schaben verzichtet, muss das Werkstück mit einer teuren, hochpräzisen Maschine nachbearbeitet werden oder einer aufwendigen Reparaturbearbeitung unterzogen werden.

Bei der Endbearbeitung von Teilen, insbesondere großen Gussteilen, ist häufig der Einsatz von Schwerkraftspannvorgängen erforderlich. Die Spannkraft kann jedoch, wenn die Bearbeitung einige Tausendstel hoher Präzision erreicht, zu einer Verformung des Werkstücks führen, wodurch die Genauigkeit des Werkstücks nach dem Lösen der Spannkraft gefährdet wird. Darüber hinaus kann die bei der Bearbeitung entstehende Wärme auch zu Verformungen des Werkstücks führen. In solchen Fällen ist Scraping mit seinen Vorteilen praktisch. Es gibt keine Klemmkraft und die durch das Schaben entstehende Wärme ist nahezu vernachlässigbar. Große Werkstücke werden an drei Punkten abgestützt, um sicherzustellen, dass sie sich aufgrund ihres Gewichts nicht verformen.

Wenn die Schabebahn der Werkzeugmaschine verschlissen ist, kann sie durch Schaben wieder korrigiert werden. Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber der Alternative, die Maschine zu entsorgen oder zur Demontage und Wiederaufbereitung ins Werk zu schicken. Das Wartungspersonal des Werks oder lokale Experten können die Schabe- und Schleifarbeiten durchführen.

In einigen Fällen können manuelles Schaben und maschinelles Schaben verwendet werdened, um die endgültige erforderliche geometrische Genauigkeit zu erreichen. Ein erfahrener Schabemeister kann diese Art der Korrektur in überraschend kurzer Zeit durchführen. Obwohl diese Methode qualifizierte Technologie erfordert, ist sie kostengünstiger als die Bearbeitung einer großen Anzahl von Teilen mit hoher Genauigkeit oder die Herstellung zuverlässiger oder anpassbarer Konstruktionen zur Vermeidung von Ausrichtungsfehlern. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass diese Lösung nicht als Ansatz zur Korrektur erheblicher Ausrichtungsfehler verwendet werden sollte, da dies nicht ihr ursprünglicher Zweck war.

Verbesserung der Schmierung

Beim Herstellungsprozess von Gussteilen erfordert die Endbearbeitung das Fräsen der Gussteile auf etwas mehr als ihre endgültige Größe, gefolgt von einer Wärmebehandlung, um den Restdruck abzubauen. Anschließend werden die Gussteile einer Oberflächenbearbeitung durch Schleifen und Schaben unterzogen. Obwohl der Schabevorgang zeitaufwändig und teuer ist, kann er die Notwendigkeit einer teuren High-End-Ausrüstung ersetzen. Die schaberfreie Nachbearbeitung des Werkstücks erfordert eine teure, hochpräzise Maschine oder eine aufwendige Reparaturbearbeitung.

Bei der Endbearbeitung von Teilen, insbesondere großen Gussteilen, sind häufig Schwerkraftspannvorgänge erforderlich. Allerdings kann die Spannkraft zu einer Verformung des Werkstücks führen und die Genauigkeit nach dem Lösen der Spannkraft gefährden. Das Schaben ist in solchen Fällen praktisch, da keine Klemmkraft vorhanden ist und die durch das Schaben entstehende Wärme nahezu vernachlässigbar ist. Große Werkstücke werden an drei Punkten abgestützt, um Verformungen durch ihr Gewicht zu verhindern.

Wenn die Schabebahn der Werkzeugmaschine abgenutzt ist, kann sie durch Schaben wiederhergestellt werden. Dies ist kostengünstiger, als die Maschine wegzuwerfen oder zur Demontage und Wiederaufbereitung ins Werk zu schicken. Um die endgültig erforderliche geometrische Genauigkeit zu erreichen, können manuelles und maschinelles Schaben eingesetzt werden. Obwohl diese Methode eine qualifizierte Technologie erfordert, ist sie kostengünstiger als die Verarbeitung einer großen AnzahlBearbeitung von Teilenum eine hohe Genauigkeit zu erreichen oder zuverlässige oder anpassbare Konstruktionen zu erstellen, um Ausrichtungsfehler zu vermeiden. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass diese Lösung nicht zur Korrektur erheblicher Ausrichtungsfehler verwendet werden sollte, da dies nicht ihr ursprünglicher Zweck war. Verbesserung der Schmierung

Praktische Erfahrungen haben gezeigt, dass Abstreifleisten die Reibung durch eine bessere Schmierung verringern können, es besteht jedoch kein Konsens darüber, warum. Die am weitesten verbreitete Meinung ist, dass abgekratzte Tiefstellen (oder genauer gesagt ausgehöhlte Vertiefungen, zusätzliche Öltaschen zur Schmierung) viele kleine Öltaschen bilden, die von den vielen winzigen umliegenden Hochstellen absorbiert werden. Kratzen Sie es aus.

Logisch ausgedrückt ermöglicht es uns, kontinuierlich einen Ölfilm aufrechtzuerhalten, auf dem die beweglichen Teile schwimmen, was das Ziel jeder Schmierung ist. Der Hauptgrund dafür ist, dass diese unregelmäßigen Öltaschen viel Platz für das Öl bieten und es dem Öl erschweren, leicht zu entweichen. Der Idealzustand für die Schmierung besteht darin, einen Ölfilm zwischen zwei perfekt glatten Oberflächen aufrechtzuerhalten. Dann müssen Sie jedoch verhindern, dass das Öl austritt, oder es muss so schnell wie möglich nachgefüllt werden. (Unabhängig davon, ob die Gleisoberfläche kratzt oder nicht, werden normalerweise Ölrillen angebracht, um die Ölverteilung zu erleichtern.)

Eine solche Aussage würde die Menschen dazu bringen, die Wirkung der Kontaktfläche in Frage zu stellen. Durch Kratzen verringert sich die Kontaktfläche, es entsteht aber eine gleichmäßige Verteilung, und die Verteilung ist das Wichtigste. Je flacher die beiden Passflächen sind, desto gleichmäßiger sind die Kontaktflächen verteilt. In der Mechanik gilt jedoch der Grundsatz, dass „Reibung nichts mit der Fläche zu tun hat“. Dieser Satz bedeutet, dass zum Bewegen der Werkbank unabhängig davon, ob die Kontaktfläche 10 oder 100 Quadratzoll beträgt, die gleiche Kraft erforderlich ist. (Verschleiß ist eine andere Sache. Je kleiner die Fläche unter der gleichen Belastung, desto schneller der Verschleiß.)

Ich möchte darauf hinweisen, dass wir eine bessere Schmierung anstreben und nicht mehr oder weniger Kontaktfläche. Bei einwandfreier Schmierung verschleißt die Laufbahnoberfläche nie. Wenn sich ein Tisch aufgrund der Abnutzung nur schwer bewegen lässt, liegt das möglicherweise an der Schmierung und nicht an der Kontaktfläche.

Wie erfolgt das Schaben? ​

Bevor Sie die abzukratzenden Hochpunkte finden, tragen Sie zunächst den Farbentwickler auf die Standardvorrichtung auf (flache Platte oder gerade Vorrichtung beim Schaben von V-förmigen Schienen) und geben Sie dann den Farbentwickler auf die Standardvorrichtung. Durch Reiben auf der zu schaufelnden Gleisoberfläche wird der Farbentwickler auf die Hochpunkte der Gleisoberfläche übertragen und anschließend mit einem speziellen Schabewerkzeug die Hochpunkte der Farbentwicklung entfernt. Dieser Vorgang sollte wiederholt werden, bis die Gleisoberfläche eine gleichmäßige Übertragung zeigt.

Natürlich muss ein Schabemeister verschiedene Techniken beherrschen. Lassen Sie mich hier über zwei davon sprechen:

Beim Herstellungsprozess von Gussteilen erfordert die Endbearbeitung das Fräsen der Gussteile, die etwas größer als ihre Endgröße sind, gefolgt von einer Wärmebehandlung, um den Restdruck abzubauen. Anschließend werden die Gussteile einer Oberflächenbearbeitung durch Schleifen und Schaben unterzogen. Obwohl der Schabevorgang zeitaufwändig und teuer ist, kann er die Notwendigkeit einer teuren High-End-Ausrüstung ersetzen. Ohne Schaben erfordert die Endbearbeitung des Werkstücks eine teure, hochpräzise Maschine oder eine aufwendige Reparaturbearbeitung.

Bei der Endbearbeitung von Teilen, insbesondere großen Gussteilen, sind häufig Schwerkraftspannvorgänge erforderlich. Allerdings kann die Spannkraft zu einer Verformung des Werkstücks führen und die Genauigkeit nach dem Lösen der Spannkraft gefährden. Das Schaben ist in solchen Fällen praktisch, da keine Klemmkraft vorhanden ist und die durch das Schaben entstehende Wärme nahezu vernachlässigbar ist. Große Werkstücke werden an drei Punkten abgestützt, um Verformungen durch ihr Gewicht zu vermeiden.

Wenn die Schabebahn der Werkzeugmaschine abgenutzt ist, kann sie durch Schaben wiederhergestellt werden. Dies ist kostengünstiger, als die Maschine wegzuwerfen oder zur Demontage und Wiederaufbereitung ins Werk zu schicken. Um die endgültig erforderliche geometrische Genauigkeit zu erreichen, können manuelles und maschinelles Schaben eingesetzt werden. Obwohl diese Methode eine qualifizierte Technologie erfordert, ist sie kostengünstiger als die Verarbeitung einer großen AnzahlCNC-Teileum eine hohe Genauigkeit zu erreichen oder zuverlässige oder anpassbare Konstruktionen zu erstellen, um Ausrichtungsfehler zu vermeiden. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass diese Lösung nicht zur Korrektur erheblicher Ausrichtungsfehler verwendet werden sollte, da dies nicht ihr ursprünglicher Zweck war.

Praktische Erfahrungen haben gezeigt, dass Abstreifleisten die Reibung durch eine bessere Schmierung verringern können, es besteht jedoch kein Konsens darüber, warum. Die am weitesten verbreitete Meinung ist, dass abgekratzte Tiefstellen (oder genauer gesagt ausgehöhlte Vertiefungen, zusätzliche Öltaschen zur Schmierung) viele kleine Öltaschen bilden, die von den vielen winzigen umliegenden Hochstellen absorbiert werden. Durch Kratzen verringert sich die Kontaktfläche, es entsteht aber eine gleichmäßige Verteilung, und die Verteilung ist das Wichtigste. Je flacher die beiden Passflächen sind, desto gleichmäßiger sind die Kontaktflächen verteilt. In der Mechanik gilt jedoch der Grundsatz, dass „Reibung nichts mit der Fläche zu tun hat“. Dieser Satz bedeutet, dass zum Bewegen der Werkbank unabhängig davon, ob die Kontaktfläche 10 oder 100 Quadratzoll beträgt, die gleiche Kraft erforderlich ist. (Verschleiß ist eine andere Sache. Je kleiner die Fläche unter der gleichen Belastung, desto schneller der Verschleiß.)

Der Punkt ist, dass wir nach einer besseren Schmierung suchen, nicht nach mehr oder weniger Kontaktfläche. Bei einwandfreier Schmierung verschleißt die Laufbahnoberfläche nie. Wenn sich ein Tisch aufgrund der Abnutzung nur schwer bewegen lässt, liegt das möglicherweise an der Schmierung und nicht an der Kontaktfläche. Bevor wir mit der Farbentwicklung beginnen, reiben wir normalerweise zunächst mit einer stumpfen Feile sanft über die Oberfläche des Werkstücks Entfernen Sie die Grate.

Zweitens: Wischen Sie die Oberfläche mit einer Bürste oder Ihren Händen ab, niemals mit einem Lappen. Wenn Sie zum Abwischen ein Tuch verwenden, werden die feinen Linien, die das Tuch hinterlässt, bei der nächsten Hochpunkt-Farbentwicklung zu irreführenden Spuren führen.

Der Schürfmeister selbst überprüft seine Arbeit, indem er die Standardlehre mit der Gleisoberfläche vergleicht. Der Prüfer muss dem Schabemeister lediglich mitteilen, wann er mit der Arbeit aufhören soll, und er muss sich keine Gedanken über den Schabevorgang machen. (Der Schabemeister kann für die Qualität seiner Arbeit selbst verantwortlich sein)

Früher hatten wir eine Reihe von Standards, die vorschrieben, wie viele hohe Stellen es pro Quadratzoll geben sollte und wie viel Prozent der Gesamtfläche in Kontakt sein sollten; Wir stellten jedoch fest, dass es fast unmöglich war, die Kontaktfläche zu überprüfen, und jetzt wird alles durch Schaben erledigt. Der Meisterschleifer bestimmt die Anzahl der Punkte pro Quadratzoll. Kurz gesagt, Schabermeister streben im Allgemeinen danach, einen Standard von 20 bis 30 Punkten pro Quadratzoll zu erreichen.

Im aktuellen Schabprozess werden für einige Planierarbeiten elektrische Schabmaschinen eingesetzt. Es handelt sich ebenfalls um eine Form des manuellen Schabens, aber sie können einige anstrengende Arbeiten ersparen und die Schabearbeit weniger ermüdend machen. Es gibt immer noch keinen Ersatz für das Gefühl, mit der Hand zu kratzen, wenn Sie die heikelsten Montagearbeiten ausführen.

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