Zerspanungsprozess

Der Zerspanungsprozess ist ein spanendes Fertigungsverfahren, bei dem Material durch Chipbildung entfernt wird. Dabei arbeiten Werkstück und Werkzeug relativ zueinander, wodurch sich Chips bilden. Zerspanung wird vor allem genutzt, um Bauteile mit präzisen Abmessungen, Form und Oberflächengüte herzustellen. Typische Bewegungen erfolgen in Dreh-, Rund- oder Linearbahnen, wodurch sich unterschiedliche Geometrien erzeugen lassen.

Zu den wichtigsten Zerspanungsverfahren gehören Drehen, Fräsen, Bohren, Senken, Räumen, Gewindeschneiden und Reiben. Beim Drehen rotiert das Werkstück, beim Fräsen bewegt sich das Werkzeug gegen das Werkstück. Bohren dient der Erzeugung von Bohrungen, Gewindeschneiden dem Herstellen von Innengewinden, Reiben und Räumen der Feinbearbeitung von Oberflächen und Maßgenauigkeit. Jedes Verfahren setzt unterschiedliche Werkzeuge, Werkstoffe und Spannsysteme ein.

Kennzeichnend für Zerspanung sind Parameter wie Schnittgeschwindigkeit, Vorschub und Schnitttiefe sowie Temperaturentwicklung im Schnitt. Typische Größen sind vc (Schnittgeschwindigkeit), fz (Vorschub) und ap (Schnitttiefe). Werkstoffe reichen von Bauteilen aus Stahl bis zu Leichtmetallen, während Werkzeugmaterialien wie HSS, Hartmetall oder keramische Werkzeuge zum Einsatz kommen. Kühlung und Schmierung beeinflussen Standzeit, Oberflächengüte und Schnittqualität.

Maschinenwerkzeuge wie Drehautomaten, Fräsmaschinen, Bohmaschinen und Schleifmaschinen ermöglichen CNC-gesteuerte Prozesse, Automatisierung und qualitätsgesicherte Produktion. Vorteile der Zerspanung sind hohe geometrische Genauigkeit, gute Oberflächengüte und breite Anwendbarkeit; Nachteile sind Verschleiß von Werkzeugen, Energiebedarf und Wärmeentwicklung. Zerspanung bleibt zentral in der metallischen Fertigung, etwa in Automobil-, Maschinenbau-, Luft- und Raumfahrt- sowie Werkzeugbauanwendungen. Umweltaspekte betreffen den Einsatz von Kühlschmierstoffen; zunehmend gewinnen Trockenbearbeitung und Minimalmengenschmierung an Bedeutung.