Den Unterschied zwischen einer Verrundung und einer Fase verstehen

Einführung

Der Unterschied zwischen einer Verrundung und einer Fase besteht darin, dass eine Verrundung eine abgerundete Ecke oder Kante ist, während eine Fase eine abgewinkelte Kante ist, an der zwei Flächen aufeinandertreffen. Beide werden verwendet, um Produkten an den Kanten ein glattes und vollständiges Aussehen zu verleihen. Die Gestaltung von Fasen und Verrundungen ist eine entscheidende Komponente bei der Herstellung, Montage und Verwendung von Teilen. Sowohl die Reduzierung der Stresskonzentration als auch die kosmetische Verbesserung sind potenzielle Vorteile einiger Designaspekte, die in Ihren Artikel integriert werden können. 

Fase und Verrundung sind jedoch in keiner Weise austauschbare Begriffe. Es gibt zahlreiche Unterschiede zwischen den beiden. Die Fase lässt sich in der Regel einfacher herstellen und erhöht gleichzeitig die Toleranz für zusammenpassende Teile. Der Filetherstellungsprozess ist teurer, aber das Endprodukt ist in der Regel sicherer und langlebiger.

Was ist ein Filet?

Im Maschinenbau ist eine Abrundungsform die Abrundung einer Innen- oder Außenecke eines Teiledesigns. Bei einer Innenecke wird eine Linie mit konkaver Funktion verwendet, bei einer Außenecke eine Linie mit konvexer Funktion. Löt- oder Schweißverbindungen enthalten häufig Abrundungen.

Bei der Herstellung mechanischer Teile sind Filter unverzichtbar. Die Spannungskonzentration mechanischer Teile kann durch die Verwendung von Abrundungen an Stellen und Linien verringert werden, an denen mit erheblicher Spannung zu rechnen ist. Durch die Verteilung der Spannung auf eine größere Fläche erhöhen die Abrundungen effizient die Festigkeit und Tragfähigkeit der Teile. Darüber hinaus verwenden Maschinisten häufig Abrundungen, um scharfe Kanten zu entfernen, die Sie beim Umgang mit Teilen verletzen oder anfällig für Beschädigungen sind.

Was ist eine Fase?

Eine Fase ist eine abgewinkelte oder abgeschrägte Innen- oder Außenecke. Die Verwendung einer Fase verhindert, dass sich die Kanten verschlechtern, und sorgt dafür, dass unebene Kanten gleichmäßiger erscheinen. Da dadurch die mechanische Belastung auf einen bestimmten Bereich konzentriert wird, fügen Maschinisten oft an Ecken, die eine hohe Spannungskonzentration erfordern, Fasen hinzu. Bei der Montage von Maschinenbaukonstruktionen, Möbeln, Holzarbeiten, Betonschalungen, Spiegeln und bei der maschinellen Bearbeitung kommen häufig Fasen zum Einsatz.

Der typische Winkel für Fasen beträgt 45° oder 60° zur Horizontalen. Wenn die Fase einen 45°-Winkel zur Horizontalen aufweist, wird sie häufig zum Entfernen von Graten bei Bohrarbeiten verwendet. Darüber hinaus ermöglicht es, dass der Schrauben- oder Bolzenkopf unter der Oberfläche liegt, anstatt herauszuragen. Typischerweise wird bei der Einführung einer Schraube oder eines Bolzens eine 60°-Fase verwendet. Aufgrund ihrer scharfen Ecken sind Fasen bei der Reduzierung von Spannungskonzentrationen weniger wirksam als Verrundungen.

Was sind die abgeschrägten Kanten?

Eine abgewinkelte, schräge oder eine andere Art von Fase wird als Fase bezeichnet. Im Maschinenbau lassen sich Fasen in zwei Kategorien einteilen:

- Verwenden Sie eine 45-Grad-Fase, um beim Bohren Grate zu entfernen. Die Fasen sorgen dafür, dass eine Schraube bündig mit der Tannenoberfläche abschließt, anstatt hervorzustehen.

- Fasen mit 60-Grad-Winkeln haben scharfe Ecken und sind weniger hilfreich, um die Spannung zu senken und die Aufmerksamkeit zu verbessern. Sie werden als Einführung vor einem Bolzen und einer Schraube verwendet. Um eine Furche, Rille oder Abschrägung zu erzeugen, ist nach der Fertigstellung der Teile ein Anfasen erforderlich.

Wann benötigen Sie eine Verrundung oder Fase?

Die Wahl zwischen Fasenformung und Kehlnahtmechanik kann die Teileeffizienz verbessern und wirtschaftlicher sein. Es wäre ideal, eine Entscheidung basierend auf Ihrem Design und Ihren Fertigungsmöglichkeiten zu treffen; andernfalls könnte eine schlechte Wahl Ihre Kosten erhöhen und die Lebensdauer des Teils verkürzen.

Sie sollten wissen, wann Sie in Solidworks Rundungen verwenden und wie Sie Fasen effektiv anbringen. Lassen Sie uns daher das gesamte Thema zu Rundungsanforderungen und Fasen durchgehen.

1. Eine Fase kann für ein Loch verwendet werden, in das Schrauben oder Bolzen getrieben werden müssen. Die scharfe abgeschrägte Kante kann hilfreich sein, um das Einführen und Bewegen von Stiften zu erleichtern. Daher ist die Verwendung einer Fase an einem Loch oder um den Rand des Lochs eine kluge Wahl. Die sanftere Stiftbewegung einer Schraube oder eines Bolzens kann durch eine Rundung gestoppt werden.
2. Die Wahl zwischen einer Fase und einer Verrundung mit Kanten kann im Bereich der Verrundungstechnik problematisch sein. Es ist wichtig, alle scharfen Kanten zu entfernen, da ihre Verwendung gefährlich ist und den Benutzern schaden kann.

• Für Außenkanten können sowohl die Fase als auch die Verrundung verwendet werden. Es richtet sich nach den Anforderungen und Bedürfnissen des Designs. Scharfe Kanten können durch einfaches Anfasen gebrochen werden, dies muss jedoch für Ihr Design sicher sein. Durch das Brechen scharfer Kanten kann das Verletzungsrisiko gesenkt werden.

• An den Kanten eines Teils funktioniert ein Abrundungswerkzeug am besten. Es eignet sich für die Entwicklung von Außenteilen, die einen schönen Effekt erzielen sollen. Denken Sie daran, wie viel bessere Designs durch die Verwendung eines größeren Radius erstellt werden können. Abrundungen mit größerem Radius können beim Abbau von Spannungen hilfreich sein.

• Scharfe Innenecken sind beim CNC-Fräsen von Teilen schwierig herzustellen, da das Material durch ein rotierendes Werkzeug entfernt wird. Dieses Werkzeug hinterlässt beim Drehen an Ecken einen Radius, sodass Sie eine Rundung an vertikalen Kanten vornehmen können. Bei Bearbeitungsprozessen ist es sinnvoll, Innenkanten mit einem größeren Radius als das Schneidwerkzeug zu haben.

• Wenn Sie darüber sprechen, was abgeschrägte Ecken und Kanten sind? Je nach Designanforderungen können abgeschrägte Flächen, Löcher und Kanten verwendet werden. Durch einfaches Anfasen können raue Kanten abgemildert werden. Achten Sie jedoch darauf, dass das Äußere Ihres Designs nicht ausschlaggebend ist. Die Definition des Anfasvorgangs besagt, dass es sich um ein Standardbearbeitungsverfahren handelt.

• Sie müssen bedenken, wie 3-Achsen-Maschinen Theken auf geneigten und geneigten Flächen bearbeiten können. Damit Ihr Produkt ästhetisch ansprechender aussieht, schlägt die 3D-Bearbeitung kantige Oberflächen vor und Sie benötigen Verrundungen rund um die Kanten.

Wie wird der Kehlradius bestimmt? Diese Wahl zu treffen ist beim Entwerfen von entscheidender Bedeutung. Die Definition des Verrundungsradius besagt, dass ein großer Radius kleinere Probleme verursachen kann. Daher müssen Sie dies bei der Auswahl eines runden Filets berücksichtigen.

Unterschiede zwischen Fillet und Chamfer

Im Folgenden sind einige wichtige Unterschiede zwischen einer Verrundung und einer Fase aufgeführt:

1. Um unterschiedliche Kehlradien herzustellen, ist eine präzise Werkzeuggröße erforderlich. Andererseits ist zum Anfasen keine bestimmte Werkzeuggröße erforderlich, und eine Werkzeuggröße reicht für die Herstellung verschiedener Fasengrößen aus.

• Wenn man die Produktionskosten des Bearbeitungsprozesses berücksichtigt, sind Rundungen teurer als Fasen. Daraus ergibt sich, dass die Teilefertigung teurer ist.

• Da sie keine scharfen Kanten haben, sind Rundungen sicher in der Anwendung. Fasen müssen bei allen Bearbeitungen aufgrund ihrer scharfen Kanten vorsichtig behandelt werden.

• Für die äußeren Abschnitte sind Hohlkehlen eine kluge Wahl, da sie einen besseren Spannungsfluss haben, Spannungen über einen großen Radius verteilen können und vor Verformungen schützen. Fasen können zu Materialverformungen führen, da sie geringere Spannungskonzentrationen aufweisen.

• Im Vergleich zur Fasentechnik ist die Bearbeitungszeit für die Filtertechnik länger. Das Verrunden von Kanten und Ecken ist schwierig und erfordert mehr Zeit und Mühe.

• Die gekrümmten Kanten von Rundungen machen ihre Herstellung zeitaufwändiger und schwieriger. Schmieden und Gießen sind einfache Verfahren zur Herstellung von Rundungen, und das Anfasen ist eine schnelle Technik, die nicht viel Bearbeitungszeit in Anspruch nimmt.

Warum Verrundungen und Fasen für die Teile entwerfen?

An mehreren Stellen sind Fasen- und Verrundungsmuster vorherrschend. Die Gestaltung von Fasen und Verrundungen für Artikel erfolgt in der Regel aus ästhetischen, prozesstechnischen und sicherheitstechnischen Gründen.

Sorgen Sie für Sicherheit

Die Ecken von bearbeiteten Teilen sind häufig extrem scharf. Um Kratzer zu vermeiden, werden Grate und scharfe Ecken häufig durch Fase und Rundung entfernt. Die Maschinisten verwenden Fase und Rundung, um die Spannung an der Spitze des Teils zu verringern, was auch Produktschäden durch Stöße verringert.

Prozessanforderung

Aus prozesstechnischen Gründen müssen einige Teile mit den richtigen Fasen und Rundungen konstruiert werden. Die Montage wird durch die Gestaltung von Fasen in Wellenloch-Passstücken erleichtert. Das Anbringen von Fasen an der Zahnspitze des Zahnrads kann verhindern, dass sich die Zahnspitze aufgrund von Verformungen durch Wärmebehandlung verzieht. Darüber hinaus werden die Ecken der Teilestruktur abgeschrägt oder gefüllt, um einen gleichmäßigen Druck, ein schnelles Entformen und eine Flüssigkeitszirkulation in der Form zu gewährleisten.

Dekorativer Zweck

Der dekorative Effekt von Fasen und Rundungen ist ebenfalls vorhanden, und der Abschnitt ist aufgrund des Rundungsdesigns freundlicher und schöner. Die sensible Natur des Komponentenprozesses kann sich in der harten und zarten „Linie“ widerspiegeln, die entsteht, wenn der Fasenradius klein ist.

Wie können Sie Kosten für Ihre Verrundungen und Fasen sparen?

Obwohl Fasen und Verrundungen ästhetisch ansprechend und einfach zu gestalten sind, können sie den Zeit- und Kostenaufwand für die Bearbeitung eines Teils erhöhen. Wie können wir die Kosten für das Anfasen und Filetieren reduzieren?

Vermeiden Sie nach Möglichkeit enge Toleranzen

Die Kosten des Teils steigen mit dem Grad der Toleranz. Für engere Toleranzen ist eine häufigere Fasenprüfung erforderlich, was zu höheren Preisen führt.

Berücksichtigen Sie das Teilproduktionsvolumen

Die Kosten pro Teil sind bereits hoch, wenn nur eine geringe Stückzahl produziert wird. Dann ist das Hinzufügen eines Fasen- oder Kehlungsdesigns wirtschaftlich nicht sinnvoll. Allerdings steigen die Kosten pro Teil bei der Massenproduktion nicht wesentlich an. In dieser Situation ist das Hinzufügen von Fasen oder Verrundungen wirtschaftlich vorteilhaft. Großvolumige Bauteile können im Guss- oder Schmiedeverfahren hergestellt werden, auch Stücke mit Hohlkehlen sind wirtschaftlich. 

Zu berücksichtigende Faktoren bei der Wahl zwischen einer Verrundung und einer Fase

Die folgenden Informationen helfen Ihnen bei der Auswahl von Verrundungen und Fasen für Ihr Teiledesign.

Stresskonzentration und Sicherheit

Der Übergangsbereich der Rundung ist glatt und weist keinerlei Kanten und Spitzen auf. Eine Abschrägung wird durch Anfasen erzeugt. Unabhängig davon, wie sich der Neigungswinkel ändert, bilden die Umrisse des Teils und beide Seiten der Abschrägung scharfe Ecken. Diese Ecken sind nicht scharf, sondern stumpf. Daher sind Rundungen besser geeignet, die Spannungskonzentration zu verringern als Fasen, und abgerundete Ecken bieten besseren Schutz als abgeschrägte.

Teilmontage

Die Fase dient häufig als Einführung für eine einfache Montage, es müssen jedoch Störungen vermieden werden. Betrachten Sie zur Veranschaulichung die Verrundung und Fase im Bild unten. Die Außenfase muss größer sein als die Innenrundung und die Innenfase, um sicherzustellen, dass es beim Zusammenfügen nicht zu Überschneidungen kommt. 

Die äußere Verrundung muss größer sein als die innere Verrundung und die innere Fase, wenn sie mit der inneren Verrundung und der inneren Fase kombiniert wird.

Bearbeitungseffizienz

Bei der maschinellen Bearbeitung können Schneid-, Schleif- und andere Bearbeitungstechniken zum Einsatz kommen, um den Filter und die Fase fertigzustellen. Allerdings sind Fasen einfacher zu bearbeiten als Kehlen und haben einen größeren Bearbeitungsbereich. Eine Illustration zur Vorbereitung eines Wellenteils. Die Fase kann mit einem Standard-Drehmeißel geschnitten werden, wenn eine Standard-Drehmaschine verwendet wird. Für die Bearbeitung des Filets ist jedoch ein einzigartiges Formwerkzeug erforderlich. Andererseits können Fasen mit CNC-Bearbeitungswerkzeugen effektiver bearbeitet werden als Kehlen.

Wirtschaftlichkeit und Kosten

Die Fase ist der Rundung in wirtschaftlicher Hinsicht überlegen. Die Fase wird für die Außenfläche und Ebene des Teils bevorzugt, wenn keine besonderen Anforderungen bestehen. Da das Werkzeug die Seitenkanten-Schneidtechnik verwendet, sollte die Seitenwand des inneren Hohlraums idealerweise so weit wie möglich gefüllt werden. Das Gerät würde sich dann an Ecken drehen und dabei vom Radius abweichen. Wenn die Seitenwand des inneren Hohlraums zu einer Fase verarbeitet wird, sind zusätzliche Bearbeitungswerkzeuge wie EDM erforderlich. In diesem Szenario entstehen hohe Kosten.

Rost verhindern

Teile sind anfälliger für Rost, wenn unzureichende Beschichtungen vorhanden sind. Da die Hohlkehlenkonstruktion ein gleichmäßiges Auftragen von Beschichtungen und Farben ermöglicht, wird eine schnelle Korrosion der Teile verhindert. Da die Fase eine scharfe Kante hat, verringert sie die Beschichtungsdicke. Bei Schutzfarben und -lacken wird von Fasen oft abgeraten.

Teil Ästhetik

Ingenieure verwenden Fasen und Rundungen, um die Ästhetik eines Teils zu verbessern. Die Rundung oder Fase wird je nach den ästhetischen Anforderungen des Teils ausgewählt. Rundungen werden im Industriedesign Fasen vorgezogen, da sie die Ästhetik des Endprodukts verbessern.

Herstellungsprozess

Berücksichtigen Sie beim Hinzufügen von Verrundungen oder Fasen während der Teilefertigung die folgenden Faktoren.

Es ist einfach, eine Verrundung hinzuzufügen, die parallel zur Bearbeitungsachse verläuft. Andererseits erhöht eine senkrechte Verrundung den Preis des Teils. Daher wird empfohlen, das Anfasen in vertikaler Richtung zur Bearbeitungsachse durchzuführen.

Mit einem einzigen Werkzeug können mehrere Fasengrößen erstellt werden. Um einen unterschiedlich großen Radius zu erstellen, müssen wir ein Gerät verwenden, das speziell für Radien geeignet ist. Eine Fase könnte in einem manuellen Vorgang weniger Bearbeitungszeit erfordern als eine Verrundung. Beim Einsatz beim Gießen und Spritzgießen können Filter den Materialfluss verbessern.

Lochfunktion

Der Zweck eines Lochs oder Schlitzes beeinflusst die Entscheidung zwischen Verrundungen und Fasen. Wenn die Löcher zum Einführen von Bolzen, Schrauben oder Stiften in das Objekt verwendet werden, sind Fasen eine bessere Option. 

Fazit

Verrundungen weisen geringere Spannungskonzentrationsfaktoren auf und können vor Verformungen schützen, während Fasen beim Zusammenpassen von Fasenkomponenten nachsichtiger sind. Filets weisen geringere Spannungskonzentrationsfaktoren auf und können vor Verformung schützen. Daher ist es für Sie von entscheidender Bedeutung, die Unterschiede zwischen der Fasendefinitionstechnik und der Verrundungsdefinitionstechnik genau zu verstehen, damit Sie die geeignete Konstruktion und Bearbeitungsoperation für Ihr Projekt auswählen können. Die Untersuchung der Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen Fasen, Verrundungen und Abschrägungen kann zu qualitativ hochwertigeren, effizienteren und kostengünstigeren Designs führen.