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Abrasivschneiden

Zur Erhöhung der Schneidleistung wird dem Strahl häufig ein Schneidmittel, ein sogenanntes Abrasiv, zugesetzt. Erst durch die Beimengung eines solchen Abrasivs (wie z. B. Granat oder Korund) ist es möglich, härtere Materialien zu schneiden, die mit reinem Wasserstrahl nicht trennbar sind, oder deren Bearbeitung mit Purwasser nicht wirtschaftlich ist, bzw. wo eine höhere Schnittqualität verlangt wird.  Bei der Bearbeitung metallischer Werkstoffe mit dem Abrasiv-Wasserstrahl können die Abtragungsphänomene als Mikrozerspanungsvorgänge gedeutet werden. Die deformationsbedingte Reibungs- und Umformwärme verursacht keine thermische Beeinflussung der schnittflächennahen Randzone. Ebenso lässt sich keine Kaltverfestigung nachweisen. Somit entfällt bei Anwendung dieser Schneidtechnologie die aufwendige und zudem teure Nacharbeit, die bei Nutzung herkömmlicher thermischer oder mechanischer Trennverfahren unumgänglich war.


Das Abrasiv-Wasserstrahlschneiden stellt eine leistungssteigernde Verfahrensvariante des Schneidens mittels Wasserstrahl dar, dem hierbei Feststoffe wie Granat, Olivin, Korund o.a. beigemischt werden. Während beim reinen Wasserstrahlschneiden der Wasserstrahl das trennende Werkzeug bildet (Einsatzgebiet: nichtmetallische Werkstoffe wie z.B. Gummi, Pappe, Schaumstoffe, Textilien), dient das Wasser beim Abrasiv-Verfahren vorwiegend als Energieübertragungsmedium zur Beschleunigung der Feststoffpartikel (Abrasivsand). Hierbei werden die einzelnen Abrasivkörner durch den Wasserdruck von ca. 4000 bar auf eine Geschwindigkeit von annähernd 3-facher Schallgeschwindigkeit beschleunigt.

Der hochkomprimierte Wasserstrahl schießt durch die Mischkammer mit bis zu 1000 m/s und erzeugt somit einen Unterdruck im Schneidkopf. Durch eine kleine Öffnung im Schneidkopf kann jetzt Abrasivmittel in die Mischkammer gesaugt und mit dem Wasserstrahl vermischt werden. Die Abrasivdosierung ist während des Schneidvorgangs stufenlos regelbar, Störungen werden automatisch erkannt und gemeldet.

Das Wasser-Abrasiv-Gemisch wird dann durch die nachgeschaltete Abrasivdüse fokussiert und tritt mit einem Durchmesser von in der Regel 0,8 oder 1 mm aus.

Anodisieren

Beim Anodisieren wird auf bestimmte metallische Werkstoffe durch Eintauchen in einen Elektrolyten  und durch das Anlegen einer elektrischen Spannung eine dünne Oxidschicht erzeugt. Die Werkstücke werden hier immer als Anode gepolt. Diese Polung stellt einen Gegensatz zu der Gruppe der galvanischen Verfahren dar, wo die Werkstücke kathodisch gepolt werden.
Folgende Werkstoffe können anodisiert werden:

  • Aluminiumliegerungen  (hier spricht man vom Eloxieren)
  • Titanlegierungen (hier lassen sich ohne Pigmente viele sehr dekorative Farbtöne auf der Oberfläche herstellen
Bahnsteuerung

Bei der Bahnsteuerung können beliebige Verfahrbewegungen mit mindestens zwei gleichzeitig geregelten Achsen realisiert werden. Die Bahnsteuerung unterteilt sich in die miteinander interpolierten und „gleichzeitig“ geregelten Achsen. Interpolieren von Achsen bedeutet, dass die jeweils zunächst unabhängigen Bewegungsabläufe der einzelnen Achsen so miteinander synchronisiert werden, dass die Werkzeugspitze möglichst genau der programmierten und korrigierten Bahn folgt. Die 2 D-Bahnsteuerung kann beliebige Konturen mit zwei festgelegten Achsen abfahren. Bei Drehmaschinen ist das oft ausreichend, da das Werkstück durch seine Rotationsbewegung die dritte Dimension erstellt. Kann der Bediener zwischen den miteinander interpolierten, geregelten Achsen auswählen, spricht man von einer 2½ D-Bahnsteuerung, die heute bei Drehmaschinen mit angetriebenen Werkzeugen Standard ist. Können drei geregelte Achsen miteinander interpoliert werden, nennt man sie 3 D-Bahnsteuerung. Sie ist Standard bei den Fräsmaschinen. Bei vielen Maschinen werden inzwischen zusätzliche Achsen für schwenk- und drehbare Werkstück- oder Werkzeugaufnahmen angeboten. Bahnsteuerungen müssen mit entsprechend vielen Sensoreingängen und Stellgrößenausgängen ausgestattet sein, sowie eine ausreichend leistungsfähige Software besitzen, um das jeweils vom Maschinenkonstrukteur vorgegebene Potenzial der Maschine auszunutzen.

Baugruppe

Eine Baugruppe, auch „Montagegruppe“ (Gruppe) ist ein in sich geschlossener bestehender Gegenstand aus zwei oder mehreren Teilen und/oder Baugruppen niederer Ordnung. Eine Baugruppe besteht aus mehreren Bauteilen.
Eine Baugruppe im Maschinen- und Anlagenbau können einzelne Zylinder oder komplexe mechanische und elektrische Anbauten sein.
Ebenfalls kann eine Baugruppe auch aus Unterbaugruppen und Bauteilen bestehen und dann durch mehrere Montageprozesse erstellt werden. Diese Unterbaugruppe kann dann wieder aus verschiedenen Einzel-/Bauteilen bestehen.
In diesem Fall ist eine Stückliste erforderlich, in der Komponenten einer Baugruppe für technologische und kaufmännische Zwecke erfasst sind. Ebenfalls werden Fertigungsunterlagen benötigt. Dies sind Zeichnungen des Produktes, seiner Baugruppen und Einzelteile mit Material-, Bearbeitungs-, Maß- und Toleranzangabe sowie die Bezugsquellen für Materialien und zu verwendende Handelsteile.

Bearbeitungszentren

Bearbeitungszentren (BAZ) sind CNC-gesteuerte Maschinen für die Komplettbearbeitung eines Werkstücks, um mehrmaliges Umspannen zu ersparen. Einerseits ist damit eine Verbesserung der Genauigkeit zu erwarten, andererseits fallen unnötige Nebenzeiten weg. Automatische Späneentsorgung, Werkzeugwechsel und in manchen Fällen auch Werkstückver- und entsorgung sind kennzeichnend. Die Maschinenbauweise kann höchst unterschiedlich ausfallen, doch ist die im Bild gezeigte Form mit senkrechter Hauptspindel und schwenkbarem Tisch die häufigste. Um das Bearbeitungsspektrum noch zu erweitern, setzen manche Hersteller auf den Einsatz mehrerer Fertigungsverfahren in einer Maschine. Integrierte Schleifspindeln, Laser für geringen Oberflächenabtrag beziehungsweise -behandlung oder für Dreharbeiten geeignete rotierende Tische sind inzwischen in der Praxis im Einsatz. Mit der Verkettung mehrerer BAZ kann auf einfachem Wege eine flexible Fertigung realisiert werden. Die wachsende Beliebtheit der BAZ ist an der seit Jahren kontinuierlich zunehmenden ihr vorbehaltenen Fläche auf bekannten Werkzeugmaschinenmessen zu ermessen.

Bemaßungsarten

Absolutbemaßung (G90): Die Koordinaten der Zielpunkte einer Verfahrbewegung werden als Absolutwerte eingegeben, also als tatsächlichen Abstand vom Werkstücknullpunkt. Durch die Angabe des NC-Wortes G90 wird die Steuerung auf diese Absolutmaßprogrammierung programmiert. Nach dem Einschalten ist die Steuerung automatisch auf G90 eingestellt.
Kettenbemaßung (G91): Bei der Kettenmaßprogrammierung (auch Inkrementalmaßprogrammierung genannt) teilt man der Steuerung die Koordinaten des Zielpunktes der Verfahrbewegung vom zuletzt angefahrenen Punkt aus mit. Der zuletzt erreichte Punkt ist also Ursprung für den nächsten Punkt. Man kann sich vorstellen, dass sich das Koordinatensystem von Punkt zu Punkt verschiebt. Durch die Angabe des NC-Wortes G91 wird die Steuerung auf diese Kettenmaßprogrammierung programmiert. Der Befehl G91 ist modal wirksam, das heißt, er bleibt im Programm solange gültig, bis er durch den Befehl G90 wieder aufgehoben wird.

Bettfräsmaschinen

Unter Ein- und Zweiständer-Bettfräsmaschinen sind im Wesentlichen Maschinen zu verstehen, an deren Bett ein oder auch zwei Maschinenständer verfahrbar angeordnet sind. In der Regel ist an jedem Maschinenständer eine Werkzeugeinheit angebracht, die den gesamten Spannbereich des Bettes auch erreichen kann. Große Werkstücke können an Zweiständermaschinen kostengünstiger bearbeitet werden. Der Mehraufwand besteht lediglich darin, ein Kollidieren der Ständer zu verhindern, indem bei der Programmierung sorgfältig darauf geachtet wird. CNC-gesteuerte Varianten erledigen dies gewöhnlich selbständig während der Programmierung durch eine Warnung und im Betrieb durch Ausschalten der Achsantriebe. Die Länge vieler Maschinen dieses Typs bedingt einen Zahnstangenantrieb der Maschinenständer. Wellentriebe würden durchbiegen und zum Schwingen angeregt.

Bezugspunkte

Maschinennullpunkt M: Er ist der Ursprung des Maschinen-Koordinatensystems und wird vom Maschinenhersteller festgelegt.

Referenzpunkt R: Ist der Ursprung des inkrementalen Wegmessystems mit einem vom Hersteller festgelegten Abstand zum Maschinennullpunkt. Zur Eichung des Wegmesssystems muss dieser Punkt in allen Maschinenachsen mit dem Werkzeugträger-Bezugspunkt T angefahren werden.

Werkzeugträger-Bezugspunkt T: Er liegt mittig auf der Anschlagfläche der Werkzeugaufnahme. Bei Fräsmaschinen ist dies die Spindelnase, bei Drehmaschinen die Anschlagfläche des Werkzeughalters am Revolver.

Werkstücknullpunkt W: Er ist der Ursprung des Werkstück-Koordinatensystems und wird vom Programmierer nach fertigungstechnischen Gesichtspunkten festgelegt.

Brünieren

Brünieren dient zur Bildung einer schwachen Schutzschicht auf eisenhaltigen Oberflächen, um Korrosion zu vermindern. Durch Eintauchen der Werkstücke in saure bzw. alkalische Lösungen (z. B. Natronlauge), bilden sich Mischoxidschichten (Konversionsschicht) aus FeO und Fe²O³ von tiefschwarzer Farbe. Dieses ist dann allerdings nur feiner Edelrost. Die Brünierung selbst ist nämlich keine Beschichtung. Der Stahl erhält durch den chemischen Prozess eine schwarze Oberfläche. Durch eine geringe Schichtdicke von ca. 1 µm, die verfärbt ist, bleiben die brünierten Werkstücke weitestgehend maßhaltig. Wegen der Messgröße der Brünierschicht besitzen die Werkstücke nur einen geringen Korrosionsschutz, der sich aber durch das Beölen oder Befetten deutlich verbessern läßt. Diese Schichten sind weitgehend biege- und abriebfest sowie bis ca. 300 °C temperaturbeständig. Ebenso dient die Brünierung als Haftgrund für weitere Oberflächenbehandlungen wie z. B. auch das Lackieren, welches auch zu unseren Aufgaben gehört.
Aber das Brünieren dient nicht nur zum Schutz, sondern auch zur optischen Aufwertung von Gegenständen (wie z. B. ein „antikes“ Aussehen wie z. B. Schrauben aus Messing). Dann erfolgt das Brünieren mit einer Essigessenz.

CMT-Schweißen

CMT (Cold Metal Transfer) ist ein Metallschutzgasschweißverfahren.

Das seit 2005 eingesetzte Verfahren wurde von dem österreichischen Schweißtechnik-Unternehmen Fronius  entwickelt und zählt zu den Lichtbogenschweißverfahren. Es handelt sich um eine Weiterentwicklung des MIG/MAG-Schweißens mit neuer Methode  zur Tropfenablösung und wird unter anderem dafür eingesetzt,  um Mischverbindungen von Stahl und Aluminium herzustellen. Der Schweißprozess kann auch zum spritzerfreien Löten beschichteter Bleche  und bei Dünnstblechverbindungen (≥1 mm) eingesetzt werden. Neben einem pulsierenden Schweißstrom (Impulsschweißen) wird bei diesem Verfahren zusätzlich der Schweißdraht mit hoher Frequenz vor- und zurückbewegt.  Dies geschieht prozessorgesteuert und kann, entsprechend den vorliegenden Bedingungen, angepasst werden.

Bei dem Prozess wird der unter Spannung stehende Schweißdraht in Richtung Grundwerkstoff bewegt, bis sich ein Kurzschluss bildet. Nach dem Einstellen des Stromflusses, wird rechnergesteuert die Stromzufuhr unterbrochen und der Schweißdraht wird in die entgegengesetzte Richtung (zurück) bewegt. Die sich beim  Kurzschluss bildende Schweißperle  löst sich aufgrund der Drahtbewegung leichter vom Draht ab und unterstützt damit ein nahezu spritzerfreies Schweißen.  Der Draht kann zur Zeit mit einer Frequenz bis zu 70 Hz hin und her bewegt werden.

Durch die geregelte Stromzufuhr und die unterstützende Wirkung der Drahtbewegung beim Werkstoffübergang erfolgt nur ein sehr niedriger Wärmeeintrag auf den Grundwerkstoff. Vorteile sind eine kleine Wärmeeinflusszone und dass Aufmischungen (Mischungen aus Schweißzusatz und Grundwerkstoff) sehr gering bleiben.

Computerized Numerical Control (CNC)

Computerized Numerical Control (CNC), übersetzt „computergestützte numerische Steuerung“, ist eine elektronische Methode zur Steuerung und Regelung von Werkzeugmaschinen (CNC-Maschinen), bzw. die dafür eingesetzten Geräte (Controller, Computer).

Hervorgegangen ist die CNC aus der NC, Numerical Control, bei der die Informationen nicht als Komplettprogramm in der Steuerung einer Maschine gehalten, sondern satzweise von einem Lochstreifen eingelesen wurde.
Das Zeitalter der CNC-Technologie setzte ungefähr Mitte der 1970er Jahre ein. Sie ermöglichte eine Rationalisierung in der Serienfertigung und Einzelfertigung durch die erheblich schnellere und dabei trotzdem sehr genaue Bewegung der Achsen und Werkzeuge.
Heute verfügen wir über CNC-Werkzeug-Maschinen, die durch den Einsatz moderner Steuerungstechnik in der Lage sind, Werkstücke mit hoher Präzision auch für komplexe Formen automatisch herzustellen. Sie übertreffen mechanisch gesteuerte Maschinen in Präzision und Geschwindigkeit.
Die Daten aus dem CAD-Programm, mit dem in der Regel die Bauteile konstruiert werden, werden uns im DXF-Format zugeschickt. Unter Berücksichtigung weiterer Faktoren wie Geometrie der Werkzeuge, Drehzahlen, Vorschübe usw. können sie dann mit Hilfe eines Postprozessors in ein CNC-Programm umgewandelt werden. Zur Verfügung steht darüber hinaus auch und die Werkstattprogrammierung mit Eingabemasken.
Man unterscheidet Maschinen mit Punktsteuerung, Streckensteuerung und Bahnsteuerung. Moderne CNC-Maschinen können bereits mehr als sechs Bearbeitungsachsen besitzen, wobei die vierte bis sechste Achse (A, B, C) jeweils eine Rotation um die Hauptachse (X, Y, Z) darstellt und als Hilfsachse bezeichnet werden.
Bei der Verwendung von CNC-Maschinen kann häufig auf eine ständige Betreuung der Fertigung durch Hilfspersonal verzichtet werden, in vielen Serienfertigungen werden nur noch wenige Menschen direkt an den Maschinen eingesetzt, da die Steuerungen ausreichend Möglichkeiten bieten, sogar die Qualitätskontrolle vollautomatisch in den Fertigungsprozess zu integrieren. Auch die Überwachung von Werkzeugverschleiß und -bruch verläuft vollautomatisch. Prinzipiell kann jede konventionelle Maschine durch den Einsatz standardisierter Komponenten zu einer CNC-Maschine erweitert werden. Jedoch ist dabei zu beachten, dass bei herkömmlichen Fräsmaschinen das Umkehrspiel zwischen Maschinenspindel und Spindelmutter durch den Bediener und/oder durch Gegenlauffräsen kompensiert wurde. An modernen CNC-Maschinen sind die Antriebssysteme mit Kugelgewindetrieben oder Linearantrieben ausgestattet, welche annähernd spielfrei sind und somit unter anderem auch das Gleichlauffräsen möglich wird. Es gibt zwei Arten, mit denen die CNC-Maschine ihren zurückgelegten Weg misst: Beim direkten Wegmessystem wird mit einem Glasmaßstab die Position direkt an der bewegten Achse gemessen. Beim indirekten Wegmessystem wird der Drehwinkel des Motors oder der Kugelrollspindel gemessen und in die lineare Achsposition umgerechnet.
Als Verbindung zwischen der Bewegungssteuerung (CNC) und der Maschine arbeitet eine SPS. Dort sorgt ein vom Maschinenhersteller geschriebenes Programm dafür, dass Betriebsarten, Schutztüre, Kühlmittel, Schmierung und andere Aggregate funktionieren. Dieses Verknüpfungsprogramm bestimmt in hohem Maße die Möglichkeiten und den Komfort einer Maschine und bleibt nach Auslieferung der Maschine unverändert. Für den Endanwender der Maschine ist es nicht direkt sichtbar.

Heute sind nahezu alle neu entwickelten Werkzeugmaschinen mit einer CNC-Steuerung ausgerüstet. Es gibt aber noch immer weltweit einen beachtlichen Altbestand an konventionellen Werkzeugmaschinen.

Bereits zu Beginn der 1980er Jahre gab es Ansätze, die Programmierung der CNC zu vereinfachen und die DIN/ISO-Programmierung zu verlassen. Das führte zur Entwicklung der so genannten werkstattorientierten Programmierung (WOP), die über eine benutzerführende, vereinfacht CAD-ähnliche Programmieroberfläche verfügt. Sie hat sich besonders in der Holz- und Kunststoffbearbeitung auf CNC-Bearbeitungszentren und der Fertigung von Einzelteilen etabliert.
Daneben ist mit DNC (Distributed Numerical Control) die vernetzte Arbeitsteilung (Programmerstellung im Büro  -> Programm am Arbeitsplatz simulieren zur Kollisionsüberprüfung und optimieren -> Programm zur CNC übertragen) in Gebrauch. Diese Form der Programmierung gewinnt immer mehr an Bedeutung, vor allem in der Einzelteil- und Kleinserienfertigung, weil besonders hier die Stillstandzeiten zur Programmierung an der Maschine selbst sehr reduziert und dadurch die Maschinen insgesamt produktiver genutzt werden können.
Seit einiger Zeit erobert die sogenannte Soft-CNC den Markt der CNC-Steuerung. In der Soft-CNC laufen sämtliche Steuerungsfunktionen nicht in Hardware abgebildet als elektronisch realisierte Regelkreise, sondern als Programm in einem handelsüblichen Industrierechner ab. Solche Systeme sind grundsätzlich erheblich billiger. Außerdem sind sie leichter zu warten, zu erweitern bzw. anzupassen. Die Antriebskopplung erfolgt über eine PC-Steckkarte durch ein digitales Bus-System.

Die CNC läuft auf einem herstellerspezifischen Industrie-PC, der im Schaltschrank oder direkt hinter dem Bildschirm angebracht ist. 32-bit-Prozessoren im GHz-Bereich ermöglichen Block-Zykluszeiten unter 1 ms (Aufbereitungszeit eines unkorrigierten 3D-Linearsatzes). Das bedeutet, dass bei der Ausführung eines Programms, bei dem die Positionen in 0,1 mm Abstand aufeinander folgen, ein Fräsvorschub von 6 m/min eingehalten werden kann ohne Stockungen. (Anmerkung: Die Entwicklung eines neuen Steuerungstyps mit Design von Hard- und Software, Tests und Fertigung braucht seine Zeit, daher muss man z. B. bei der Einführung eines neuen Prozessor-Typs mit einem Verzug in der Größenordnung von 2 Jahren oder mehr rechnen.)
Remanenter Speicher für Maschinendaten und Programme wurde früher im SDRAM mit einer Batterie oder Akku bei ausgeschalteter Maschine erhalten. Später wurden Festplatten verbaut, die speziell erschütterungsdämpfend aufgehängt waren. Zunehmend kommen Flash-Speicher zum Einsatz.

Um Programme vom Programmierplatz zur CNC und zurück zu übertragen stehen folgende Schnittstellen zur Verfügung: serielle Schnittstelle RS-232 bis 20 m, oder RS-422 bis 1200 m, Ethernet-Schnittstelle (LAN, Netzwerk) bis 100 m, schnellste Verbindung oder Stecker für transportable Speichermedien: PCMCIA-Karte, CompactFlash, USB-Stick

Drehautomat

Für die Fertigung von größeren Stückzahlen einfacher Teile (z. B. Schrauben, Muttern u. ä.) werden Drehautomaten verwendet, die einen mit mehreren Werkzeugen bestückten und durch einen mechanischen Ablaufantrieb in entsprechenden Takten gesteuerten Schlitten (sowie Spannkopf und ggf. auch Reitstock) haben. Es gibt sie in Ein- und Mehrspindelausführung. Die Maschinen verfügen immer über eine automatische Werkstückversorgung, gelegentlich auch über Werkzeugwechseleinrichtungen. Bei Einspindelmaschinen kann das stangenförmige Halbzeug meist einfach durch die Hohlspindel mechanisch durchgeschoben werden. Mehrspindelautomaten benötigen dafür ein hinter den Hauptspindeln angeordnetes Stangenmagazin. Automatisierte Werkstoffhandhabung ermöglicht die Verkettung mehrerer Maschinen. Die mechanische Steuerung der Maschinen wird in zunehmenden Maße durch numerische Steuerungen abgelöst, wobei eine Steuerung auch mehrere Maschinen steuern kann. Im Unterschied zu Drehautomaten mit Stangenmagazin gibt es auch die sogenannten Ringdrehautomaten. Bei diesen rotiert nicht das Werkstück sondern die Drehwerkzeuge laufen um. Rohmaterial ist ringförmig aufgewickelter Draht, der der Maschine, in manchen Fällen auch abgerichtet, kontinuierlich zugeführt.

Des Weiteren sind noch die Kurzdrehautomaten (Kurzdreher) erwähnenswert, bei denen das das Werkstück in axialer Richtung bezüglich der Werkzeuge nicht verschoben werden kann und den Langdrehautomaten (Langdreher). Beim Langdreher gibt es eine Relativbewegung zwischen Werkstück und Werkzeug. Dabei wird das Werkstück in der Spindel mit Hilfe einer Spannzange gespannt und in einer Führungsbüchse (Lünette) geführt. Der axiale Abstand zwischen Führungsbüchse und Werkzeugen ist konstant. Es existieren zwei Systeme: Beim gebräuchlichen System "Schweizer" (benannt nach dem Erfinder) ist die Spindel axial in einer Längsführung verschiebbar, während beim eher exotischen System "Offenbacher" der Wippenständer mit den Werkzeugen und der darin befindlichen Führungsbüchse verschoben wird. Der Vorteil beider Systeme liegt im gleichbleibenden Abstand zwischen Bearbeitungspunkt und Stützstelle (Lünette) auch bei der Längsbearbeitung. Dadurch können lange Werkstücke auch bei kleinen Durchmessern bearbeitet werden. Entwickelt und angewendet wurden Langdreher daher vor allem in der Uhrenindustrie zur Herstellung der Triebe wie sie in Uhrwerken Verwendung finden. Als weiteren Einsatzgebiet werden die Langdrehautomaten für die Fertigung medizinischen Instrumenten, z. B. Knochenschrauben aus Titan, sowie für die Dentalmedizin verwendet.

Drehen

In der Einteilung der Fertigungsverfahren nach DIN 8580 zählt das Drehen als Trennverfahren und ist ein zerspanendes Fertigungsverfahren für Metalle und Kunststoffe. Gedreht wird manuell auf einer Drehbank oder automatisiert auf einer Drehmaschine. Im Gegensatz zum Spindeln und Fräsen dreht sich hier das Werkstück beziehungsweise Halbzeug; es führt die Hauptschnittbewegung mit seiner Rotation aus. Das fest eingespannte Werkzeug (Drehmeißel) wird am drehenden Werkstück mit Hilfe des Werkzeugschlittens entlang bewegt, um einen Span abzuheben; es führt die Zustell- und Vorschubbewegung aus. Nur in besonderen Fällen (beispielsweise bei Gewindewirbeln) trägt auch das Werkzeug zur Schnittbewegung bei.

Einsatzhärten

Hierunter versteht man das Aufkohlen, Härten und Anlassen eines Werkstückes aus Stahl. Ziel des Einsatzhärtens ist ein weicher und zäher Kern bei gleichzeitig harter Oberfläche des Werkstoffes. Die Randschicht des Werkstückes wird in einem geeigneten Aufkohlungsmedium mit Kohlenstoff angereichert. Durch die Diffusion des Kohlenstoffes von der angereicherten Randschicht in den Kern stellt sich ein Kohlenstoffprofil ein, das typisch einen mit zunehmendem Randabstand zum Kern hin abnehmenden Verlauf des Kohlenstoffgehaltes aufweist. Im Anschluss an die Aufkohlung wird das Härten und Anlassen durchgeführt. Hierdurch wird die Randhärte und Einsatzhärtungstiefe eingestellt. Bei der Aufkohlung erfolgt im austenitischen Zustand des Stahls, d. h. bei Temperaturen von mehr als 950 °C angewendet, wird vom Hochtemperaturaufkohlen gesprochen. Die zur Zeit technisch realisierte maximale Temperatur für einen Aufkohlungsprozess mit anschliessender Direkthärtung liegt bei 1050 °C. Bei der Aufkohlung wird Kohlenstoff aus einem Kohlenstoff abgebenden Medium über die Werkstoffoberfläche in das Bauteil übertragen. Die Diffusion des Kohlenstoffs erfolgt von der angereicherten Oberfläche in Richtung Kern. Der Kern behält bei der Aufkohlung i. d. R. seinen Basiskohlenstoffgehalt, der dem Kohlenstoffgehalt der eingesetzten Legierung entspricht . Bei der Aufkohlung wird ein Randkohlenstoffverlauf eingestellt, der die charakteristischen Merkmale Randkohlenstoffgehalt und Aufkohlungstiefe aufweist. Typische Randkohlenstoffgehalte sind von 0,5 – 0,85 Masse- % Kohlenstoffgehalt. Je nach Einsatzgebiet der Bauteile werden jedoch auch geringere oder höhere Randstoffgehalte angestrebt. Gängige Aufkohlungstiefen liegen zwischen 0,1 und 4,0 mm. Typische Verfahren hierbei, die zur Aufkohlung angewendet werden, sind Aufkohlen in Salzschmelzen, Aufkohlung in Kohlungspulver/-granulat,  Aufkohlung in Gasatmosphären und Aufkohlung im Unterdruck mit oder ohne Plasmaunterstützung. Anwendungsbezogen kann es hier erforderlich sein, nur Teilbereiche eines Werkstückes aufzukohlen (partielles Aufkohlen). Beim  Salzbadaufkohlen wird es dadurch erreicht, dass man nur die aufzukohlenden Werkstückbereiche in das Salzbad eintaucht. Dabei ist aber zu beachten, dass dieses keine exakte konturentreue Diffusion/Härtung ergeben kann, weil die Diffusion im Randbereich des nicht eingetauchten Werkstückes  gering fortschreitet. Beim Gasaufkohlen und Unterdruckaufkohlen, im Moment sind dieses die gebräuchlichsten Verfahren, ist durch Aufbringen von Härteschutzpasten eine randscharfe Isolierung möglich. Das Eindiffundieren von Kohlenstoff wird verhindert, so dass nach dem Härten in den isolierten Bereichen noch mechanisch bearbeitet, kalt umgeformt oder geschweißt werden kann. Auch in Gewindebereichen ist oft eine Aufkohlung unerwünscht, weil sie zu einer Versprödung der Gewindespitzen führen würde.
Ein verwandtes Verfahren ist das Carbonitrieren,  bei dem neben Kohlenstoff auch Stickstoff in die Randschicht eingebracht wird.
Im Anschluss an die Aufkohlung erfolgt die Härtung des Bauteils. Entsprechend dem Kohlenstoffverlauf in der Randschicht ergibt sich beim Abschrecken ein Härtetiefenverlauf mit den charakteristischen Merkmalen Randhärte und Einsatzhärtungstiefe. Die Randhärte eines einsatzgehärteten Stahls wird maßgeblich vom Randkohlenstoffgehalt bestimmt. Die bei der Aufkohlung eingestellte Aufkohlungstiefe, die Härtbarkeit des verwendeten Stahls und die Abschreckintensität des verwendeten Abschreckmediums beeinflussen die Einsatzhärtungstiefe. Im Anschluss an das Härten der Bauteile wird möglichst zeitnah angelassen, um dem zunächst extrem harten Martensit der aufgekohlten Randschicht wieder mehr Duktilität zu geben.
Typische Medien bzw. Verfahren, die zum Härten angewendet werden, sind  Abschrecken in flüssigen Abschreckmedien wie  Wasser,  Härteöl, Polymer, Salzschmelze, Metallschmelze  und Abschrecken in gasförmigen Abschreckmedien wie  Stickstoff,  Helium,  Gasdüsenfeld, Hochdruckgasabschreckung.
Das Härten und Anlassen verleiht dem Bauteil eine hohe Oberflächenhärte und Festigkeit. Der Kern hingegen bleibt in einem zäh vergüteten Zustand. Das Einsatzhärten ist das bevorzugte Verfahren für Antriebsteile und Zahnräder.

Einzelteil

Ein Einzelteil  ist ein technisch beschriebener, nach einem bestimmten Arbeitsablauf zu fertigender bzw. gefertigter, nicht zerlegbarer Gegenstand.