VDI 3323-1996 Information on applicability of hard cutting materials for machining by chip removal.pdf

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1、t: ;:, tj “!-() r-: Q; .!:) “ ;:, oq: l! 0 i : Q) c: Q) Ol .E (i; .I: (.) !J : Q) 0 c - c (ij .I: Q) .0 0 Q) E (.) Q) a: 2 “0 c Q) .I: Q) ; Q) .0 : N ICS 25100 OO 77160 VDI-RICHTLINIEN VEREIN Anwendungseignung DEUTSCHER INGENIEURE von Harten Schneidstoffen Information on applicability of hard cuttin

2、g materials for machining by chip removal Inhalt 1 Zweckbestimmung und Abgrenzung. 2 Mitgeltende Regelwerke . 2.1 Grundlegende Normen . 2.2 Weitere Regelwerke. 3 Harte Schneidstoffe . 4 Werkstoffe 4.1 Werkstoffgruppen . 4.2 Werkstoff-Untergruppen 4.3 Zerspanungsgruppen 5 Anwendungsbereiche 6 Bearbei

3、tungsverfahren . 7 Schneidstofftabelle . 7.1 Inhalt der Schneidstofftabelle. 7.1.1 Herstellerbezeichnung . 7.1.2 Normbezeichnung . 7.1.3 Werkstoffgruppen 7.1.4 Anwendungsbereich . 7.1.5 Bearbeitungsverfahren. 7.2 Mehrbereichssorten . 8 Schneidstoffdatensatz . 9 Kennbuchstaben . 10 Beispiele VDI-Gese

4、llschaft Produktionstechnik (ADB) Ausschu Schneidstoffklassifizierung VDI-Handbuch Betriebstechnik, Teil 3 VDI Seite 2 2 2 2 2 2 2 3 3 4 6 6 6 6 6 6 6 6 8 8 8 8 Februar 1996 3323 -a : m -(/) Cl) Cl -.r:. .!:! s: I Cl) .lil: (,) N Cl) .r:. .!:! :c Cl) ;: -Cl) .c ,_ Cl) s: s: ,_ :I -.r:. (,) :I m I Cl

5、 s: :I Cl E :m -) :; ,_ B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11-2- VDI 3323 1 Zweckbestimmung und Abgrenzung Die Anwendung von harten Schneidstoffen wird in den Normen nach Abschnitt 2.1 beschrieben. Um

6、 die auerordentlich vielseitigen Einsatzmglichkeiten moderner harter Schneidstoffe aber umfassender zu beschreiben, werden mit der vorliegenden VDI Richtlinie weitere Kommunikationshilfen festgelegt, die diese Normen ergnzen. Dazu werden die zu zerspanenden Werkstoffe und die spanabhebenden Bearbeit

7、ungsverfahren gegliedert und mit Kennbuchstaben versehen. Damit kann die Anwendungseignung einzelner Schneidstoffsorten mit Hilfe von Anwendungsdiagrammen unter Beach tung festgelegter Regeln in Fonn von Tabellen oder Datenstzen umfassend und einheitlich beschrieben werden. Schneidstofftabellen dien

8、en der Sortenbersicht, bei spielsweise in Katalogen von Herstellern. Schneid stoffdatenstze, nach der Definition in Abschnitt 8, werden zur Beschreibung der Anwendungseignung einzelner Schneidstoffsorten verwendet. Der Begriffharter Schneidstoffe umfat alle Schneid stoffe fr die Zerspanung mit geome

9、trisch bestimm ter Schneide mit Ausnahme von SchnellarbeitsstahL Die harten Schneidstoffe werden berwiegend in Fonn von Schneidplatten eingesetzt. Trotzdem kann auch fr andere Schneidkrper, beispielsweise fr Voll-Hartmetall-Bohrer, die Anwendungseignung von harten Schneidstoffen in der gleichen Weis

10、e be schrieben werden. Diese VDI-Richtlinie enthlt auer allgemeinen Hin weisen auf die Anwendungseignung keine besonde ren Angaben ber das Leistungsvermgen von harten Schneidstoffen. Prfung und Bewertung der Bruchsi cherheit von harten Schneidstoffen bei “Drehen im unterbrochenen Schnitt“ werden in

11、der Richtlinie VDI 3324 beschrieben (zur Zeit in Vorbereitung). Angaben zur Verschleiprfung von Drehwerkzeu gen sind in ISO 3685 enthalten. Harte Schneidstoffe werden in einer Vielzahl von geometrischen Fonneo eingesetzt. Diese stehen mit den Schneidstoffen in enger Wechselbeziehung. Des halb wird d

12、ie Bercksichtigung der entsprechenden Nonnen nach Abschnitt 2.1 empfohlen. 2 Mitgeltende Regelwerke 2.1 Grundlegende Normen DIN ISO 513 : 1991 Anwendung der harten Schneid stoffe zur Zerspanung. Bezeich nung der Zerspanungs-Haupt gruppen und der Anwendungs gruppen (Juni 1992) Alle Rechte vorbehalten

13、 Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1996 ISO 1832:1991 Indexahle inserts for cutting tools - Designation ISO/DIS 10910.2 Classification and designation of approximate chip control zones for indexable inserts with chip breakers (Februar 1994) 2.2 Weitere Regelwerke ISO 3685:1975 Tool-life testing

14、 with single-point tuming tools VDI 3324 Leistendrehtest (in Vorbereitung) 3 Harte Schneidstoffe Harte Schneidstoffe umfassen Hartmetalle (ein schlielich der sog. Cermets), Schneidkeramik, Dia mant und Bomitrid, die in DIN ISO 513 behandelt werden. Die Nonnbezeichnungen fr die Zerspa nungs-Hauptgrup

15、pen und Anwendungsgruppen, de nen die harten Schneidstoffe zugeordnet werden, sind dort festgelegt. 4 Werkstoffe 4.1 Werkstoffgruppen Die zu zerspanenden Werkstck-Werkstoffe werden nach ihrem Verhalten bei der spanabhebenden Bear-Tabelle 1. Werkstoffgruppen mit hnlichem Zer spanungsverhalten Kennbuc

16、hstabe Kennfarbe Werkstoffgruppe A,) BLAU2) Stahl: alle Arten von Stahl und Stahlgu, mit Ausnahme von nichtrosten-dem Stahl mit austenitischem Gefge R1) GELB2) Nichtrostender Stahl . nichtrostender austenitischer und austenitisch/ferritischer Stahl und Stahlgu F,) ROT2) Gueisen: Graugu, Gueisen mit

17、Kugel-graphit, rempergu N GRN NE-Metalle . Aluminium und brige Nicht-Eisen-Metalle Nichtmetallische Werkstoffe s ORANGE Schwerzerspanbare Werkstoffe . warmfeste Speziallegierungen auf der Basis von Eisen, Nickel, Kobalt Titan und Titanlegierungen H WEISS Harte Werkstoffe: Gehrteter Stahl, Gehrtete E

18、isenguwerkstoffe, Hartgu 1) Diese Kennbuchstaben beziehen sich auf die hier festgeleg ten Werkstoffgruppen und stimmen nicht mit den Zerspa nungs-Hauptgruppen P, Mund K nach DIN ISO 513 berein. 2) Diese Kennfarben beziehen sich auf die hier festgelegten Werkstoffgruppen und stimmen nicht mit den Ken

19、nfarben BLAU; GELB und ROT nach DIN ISO 513 berein. B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11 “f.“ ;, gruppe/ c :l c Kennbuch- Werkstoff-Untergruppe Zusammensetzung/Gefge/Wrmebehandlung “ Q) Cl. Cl. stabe

20、und (/) Cl. :l -farbe HB Q) NO Unlegierter Stahl1 ca. 0,15% C geglht 125 1 ca. 0,45% C geglht 190 2 ca. 0,45% C vergtet 250 3 ca. 0,75% C geglht 270 4 ca. 0,75% C vergtet 300 5 Niedriglegierter Stahl1) geglht 180 6 A vergtet 275 7 (BLAU) vergtet 300 8 vergtet 350 9 Hochlegierter Stahl und geglht 200

21、 10 hochlegierter Werkzeugstahl1 gehrtet und angelassen 325 11 Nichtrostender Stahl1) ferritisch/martensitisch geglht 200 12 martensitisch vergtet 240 13 R (GELB) Nichtrostender Stahl1) austenitisch2) abgeschreckt 180 14 Graugu perlitisch/ferritisch 180 15 perlitisch (martensitisch 260 16 F Gueisen

22、mit Kugelgraphit ferritisch 160 17 (ROT) perlitisch 250 18 Tempergu ferritisch 130 19 perlitisch 230 20 Aluminium-Knetlegierungen nicht aushrtbar 60 21 aushrtbar ausgehrtet 100 22 Aluminium-Gulegierungen :S 12% Si, nicht aushrtbar 75 23 :S 12% Si, aushrtbar ausgehrtet 90 24 N 12% Si , nicht aushrtba

23、r 130 25 (GRN) Kupfer und Kupferlegierungen Automatenlegierungen, PB 1 % 110 26 (Bronze/Messing) CuZn,CuSnZn 90 27 CuSn, bleifreies Kupfer und Elektrolytkupfer 100 28 Nichtmetallische Werkstoffe Duroplaste, Faserverstrkte Kunststoffe 29 Hartgummi, Holz usw. 30 Warmfeste Legierungen Fe-Basis geglht 2

24、00 31 ausgehrtet 280 32 Ni- oder Co-Basis geglht 250 33 s ausgehrtet (ORANGE) 350 34 gegossen 320 35 Titanlegierungen Reintitan Rm3 400 36 Alpha- + Beta-Legierungen ausgehrtet Rm3) 1050 37 Gehrteter Stahl gehrtet und angelassen 55 HRC4) 38 H gehrtet und angelassen 60 HRC4) 39 (WEISS) Hartgu gegossen

25、 400 40 Gehrtetes Gueisen gehrtet und angelassen 55 HRC4) 41 1) und Stahlgu 2) und austenitisch/ferritisch 3) Rm: Zugfestigkeit in MPa 4) HRC Rockweilhrte C B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11-4- VD

26、I 3323 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1996 Tabelle 3. Beispiele von Werkstck-Werkstoffen mit Zuordnung zu Tabelle 2 Bezeichnung Werk- Zerspanungs-Bezeichnung stoff Nr. gruppe 100 Cr 6 1.2067 619 AIMg 1 105 wer 6 1.2419 619 AIMgSi 1 10 CrMo 9-10 1.7380 6/7 C 105 W1 10

27、SPb 20 1.0722 1 C 125W 12 Ni 19 1.5680 10 I 11 C15 13 CrMo 4-4 1.7335 6/7 C22 14 MoV 6-3 1.7715 6/7 C35 14 Ni 6 1.5622 6/7 C45 14 NiCr 10 1.5732 6/7 C55 14 NiCr 14 1.5752 6/7 C60 1 0 NiCrMo 13-4 1.6657 6/7 Cf35 10 Cr3 1.7015 6/7 Cf 53 15 CrMo 5 1.7262 6/7 Ck 101 15 Mo3 1.5415 617 Ck15 16 MnCr 5 1.71

28、31 6/7 Ck45 16 Mo5 1.5423 6/7 Ck55 17CrNiMo6 1.6587 617 Ck60 21 NiCrMo 2 1.6523 618 CoCr20W15Ni 25 CrMo4 1.7218 618 CuZn15 28Mn6 1.1170 2 CuZn36Pb 3 32 CrMo 12 1.7361 619 E-Cu 57 34Cr4 1.7033 618 G-AISi10Mg 34CrMo4 1.7220 619 G-AISi12 34 CrNiMo6 1.6582 619 G-AISi9Cu3 35 820 1.0726 213 G-CuSn5ZnPb 36

29、 CrNiMo4 1.6511 619 G-CuZn40Fe 36Mn5 1.1167 213 G-X120Mn12 36 NiCr6 1.5710 519 G-X20Cr14 38 MnSi 4 1.5120 519 G-X40NiCrSi 38-18 39 CrMoV 13-9 1.8523 619 G-X5CrNiMoNb 18 40Mn4 1.1157 213 G-X6CrNi 18-9 40 NiCrMo 2-2 1.6546 619 G-X6CrNiMo 18-10 41 Cr4 1.7035 619 GG 10 41 CrAIMo 7 1.8509 619 GG 15 41 Cr

30、Mo 4 1.7223 619 GG20 42 Cr4 1.7045 619 GG25 42 CrMo 4 1.7225 619 GG30 45 WCrV7 1.2542 619 GG35 50 CrV 4 1.8159 619 GG40 55 Cr3 1.7176 619 GGG 35.3 55 NiCrMoV 6 1.2713 619 GGG40 55 Si? 1.0904 619 GGG50 58 CrV 4 1.8161 619 GGG60 60 SiCr7 1.0961 619 GGG70 9 SMn 28 1.0715 1 GGG NiCr 20-2 9 SMn 36 1.0736

31、 1 GGG NiMn 13-7 9 SMnPb28 1.0718 1 GGG40.3 9 SMnPb36 1.0737 1 GK-AISi17Cu4Mg Al99 3.0205 21 GTS-35 AICuMg 1 3.1325 22 GTS-45 5 Anwendungsbereiche Werkzeugschneiden werden in den einzelnen Werk stoffgruppen unterschiedlich beansprucht. Beispiels weise treten bei der Stahlbearbeitung (Werkstoff grupp

32、e A) starke thermische Belastungen auf, bei der Hartbearbeitung (Werkstoffgmppe H) dagegen Kan tenbelastung und Abrasion. Fr die Werkstoffgruppen werden auf der Grundlage des Drehens Anwendungsdiagramme festgelegt, die die Abhngigkeit von den Bearbeitungsbereichen und den Arbeitsbedingungen wiederge

33、ben. Die Hart-Werk- Zerspanungs- Werk- Zerspanungs-stoff Nr. gruppe Bezeichnung stoff Nr. gruppe 3.3315 3.2315 1.1545 1.1663 1.0401 1.0402 1.0501 1.0503 1.0535 1.0601 1.1183 1.1213 1.1274 1.1141 1.1191 1.1203 1.1221 2.4764 2.0240 2.0375 2.0060 3.2381 3.2581 3.2163 2.1096 2.0590 1.3401 1.4027 1.4865

34、1.4581 1.4308 1.4408 0.6010 0.6015 0.6020 0.6025 0.6030 0.6035 0.6040 0.7033 0.7040 0.7050 0.7060 0.7070 0.7660 0.7652 0.7043 -0.8135 0.8145 21 GTS-55 0.8155 20 22 GTS-65 0.8165 20 415 GTS-70 0.8170 20 415 NiCr20TiAI 2.4631 33 1 NiCr22Mo9Nb 2.4856 33 1 NiCu30AI 2.4375 34 213 NiFe25Cr20NbTi 2.4955 34

35、 213 s 18-0-1 1.3355 10 I 11 415 s 18-1-2-5 1.3255 10 I 11 415 s 2-9-2 1.3348 10 I 11 213 s 6-5-2 1.3343 10 I 11 213 s 6-5-2-5 1.3243 10 I 11 415 TiAI6V4 3.7165 37 1 X100 CrMoV 5-1 1.2363 10 I 11 213 X12Cr13 1.4006 12 I 13 415 X6CrNiMoNb 18-12 1.4583 14 415 X6CrNiMoTi 17-12-2 1.4571 14 35 X6 CrNiNb

36、18-10 1.4550 14 27 X14 CrNiTi 18-10 1.4541 14 26 X12 CrMoS 17 1.4104 12 I 13 28 X12 CrNi 25-21 1.4845 14 24 X1 0 CrNi 18-8 1.4310 14 23 X10CrNiS 18-10 1.4305 14 23 X12 CrNiTi 18-9 1.4878 14 26 X12 NiCrSi 36-16 1.4864 31 28 X12 NiCrSi 22-12 1.4829 16 35 X15 CrNiSi 20-12 1.4828 16 12/13 X165 CrMoV 12

37、1.2601 10 I 11 31 X210 Cr 12 1.2080 10 I 11 14 X210CrW 12 1.2436 10 I 11 14 X19 CrNi 17-2 1.4057 12 I 13 14 X2 CrNi 18-8 1.4317 14 15 X3CrNiMo 17-13-3 1.4436 14 15 X2 CrNiMo 18-16 1.4440 14 15 X2CrNiMoN 17-13-3 1.4429 14 15116 X2 CrNiN 18 10 1.4311 14 16 X30WCrV 9-3 1.2581 10 I 11 16 X40 CrMoV 5-1 1

38、.2344 10 I 11 16 X45 CrSi 9-3 1.4718 10 I 11 17 X46 Cr 13 1.4034 12 I 13 17 X53 CrMnNiN 21-9 1.4871 12 I 13 18 X3 CrNi 13-4 1.4313 12 I 13 18 X5 CrNi 18-10 1.4301 14 18 X5 CrNiMo 17-12-2 1.4401 14 18 X6 CrMo 17 1.4113 12 I 13 18 X6 Cr 13 1.4000 12 I 13 17 X7 Cr 14 1.4001 12 I 13 25 X6 Cr 17 1.4016 1

39、2 I 13 19 20 Schneidstoffsorten werden darin durch die Zhig keitszahl angesprochen, die den Anwendungsgrup pen nach DIN ISO 513 entspricht. Die Anwendungsdiagramme fr die sechs Werkstoff gruppen nach Abschnitt 4.1 sind in den Bildern I a bis f dargestellt. Die Arbeitsbedingungen beim Drehen bestimme

40、n die dynamische Belastung der Schneide. Sie sind von der Vorbearbeitung, den Schnittunterbrechungen und der Stabilitt von Werkstck, Einspannung und Ma-B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte

41、 vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1996 A Stahl D 1401 c: I Q) C) c: c :J 30 C) c: 5 Q) 20 .0 B . Q) 10 A 01 I 1 Feinschlichten 1 Schlichten 1 Schruppen I Grobbearbeitung I Bearbeitungsbereich a) L_-L_-L _ L_ _ - 0,04 0,063 0,1 0,16 0,25 0,4 0,63 1,0 mm 2,5 Ungefhrer Vorschub beim D

42、rehen von Stahl mittlerer Zerspan barkeit, beispielsweise Ck45N F Gueisen I D 30 c: Q) C) c: c :J C) c: 20 5 Q) .0 B 10 Q) A 01 I 1 Feinschlichten I Schlichten I Schruppen I Grobbearbeitun Bearbeitungsbereich c) L-L- 0,04 0,063 0,1 0,16 0,25 0,4 0,63 1,0 mm 2,5 Ungefhrer Vorschub beim Drehen von Gue

43、isen mittlerer Zer spanbarkeit, beispielsweise GG 25 S Schwarzerspanbare Werkstoffe D c: Q) I 30 C) c: c :J I C) c: 5 -20 Q) .0 B Q) I 10 A 05 I L_ I Feinschlichten I Schlichten I Schruppen I Grobbearbeitung I Bearbeitungsbereich e) L-L_ 0,04 0,063 0,1 0,16 0,25 0,4 0,63 1,0 mm 2,5 Ungefhrer Vorschu

44、b beim Drehen von schwerzerspanbaren warmfesten Speziallegierungen mittlerer Zerspanbarkeit Bild 1. Anwendungsdiagramme c: Q) C) c: :J C) c: 5 Q) .0 Q) b) D c B A VDI 3323 R Nichtrostender Stahl. I 40 30 20 10 I -5-1 Feinschlichten 1 Schlichten I Schruppen I Grobbearbeitung I Bearbeitungsbereich 0,0

45、4 0,063 0,1 0,16 0,25 0,4 0,63 1,0 mm 2,5 Ungefhrer Vorschub beim Drehen von austenitischem nichtrosten dem Stahl mittlerer Zerspanbarkeit, beispielsweise X5CrNi18-1 0 N NE-Metalle . I -_,-D 20 c: Q) C) c: c :J C) c: 5 Q) 10 .0 B Q) A 01 I -Feinschlichten I Schlichten I Schruppen I Grobbearbeitun Be

46、arbeitungsbereich d) _L _ _L _ _L _ _L _ _L_ 0,04 0,063 0,1 0,16 0,25 0,4 0,63 1,0 mm 2,5 Ungefhrer Vorschub beim Drehen von Aluminium mittlerer Zer spanbarkeit, beispielsweise G-AISi12 H Harte Werkstoffe D c: Q) C) c: c :J C) c: 10 5 r-Q) .0 B . 05 Q) A 01 I I Feinschlichten I Schlichten I Schruppe

47、n I Grobbearbeitungl Bearbeitungsbereich f) 0,04 0,063 0,1 0,16 0,25 0,4 0,63 1,0 mm 2,5 Ungefhrer Vorschub beim Drehen von gehrtetem Stahl oder Hartgu mit 58 HRC B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11

48、-6- VDI 3323 schine abhngig und werden nach ISO/TR 11255 mit den Kennbuchstaben A bis D bezeichnet. Dabei bedeutetAgeringe dynamische Belastung, wie sie beim Drehen im glatten Schnitt unter stabilen Be dingungen und ohne Gu- oder Schmiedehaut vor liegt. Dagegen bezieht sich D auf das Drehen im stark

49、 unterbrochenen Schnitt unter schwierigen und wenig stabilen Bedingungen. Die Arbeitsbedingungen B und C entsprechen mittleren Verhltnissen, die beim Kopierdrehen bzw. bei leichten Schnittunterbrechun gen vorliegen. In den Anwendungsdiagrammen nach den Bildern 1 a bis f kann der Bearbeitungsbereich mit Hil