Keil

Beim Keil ist der Keilwinkel β (der Winkel des Schneidkeils) entscheidend. Dieser wird in Abhängigkeit zur Härte und Festigkeit des zu bearbeitenden Werkstückes gewählt. Dennoch ist durch Reibung entstehnder Verschleiß unausweichlich.

Schneiden mit großem Keilwinkel sind stabiler, während Schneiden mit kleinem Keilwinkel das Trennen erleichtern.

Demnach ist immer der bestmögliche Kompromiss aus Stabilität und Trenneigenschaften zu wählen.

Keilkräfte

Die wirkenden Kräfte am Keil lassen sich sowohl zeichnerisch als auch rechnerisch ermitteln.

Zeichnerisch

Die zeichnerische Ermittlung von wirkenden Kräften am Keil  ist denkbar einfach. Man zieht eine Linie rechtwinklig auf die Flanke des Keils. In der gedachten Symmetrieachse des Keils zieht man eine Linie nach unten, dessen Länge einem maßstäblichen Betrag der Kraft entspricht. z.B. 10 N = 10 mm. Die lotrecht auf die Keilflanke zeigende Linie wird um den Mittelpunkt der Kraftlinie gespiegelt. An dem Punk wo sie dich Linien der Raute schneiden bis zu dem Punkt wo sie auf der Mittellinie des Keils trifft kann man die Schneidkraft ablesen. Das Ganze nennt man Kräfteparallelogramm.

Rechnerisch

Das Kräfteparallelogramm lässt sich natürlich auch rechnerisch umsetzen. Am einfachsten indem man ein Viertel davon betrachtet und ein rechtwinkliges Dreieck erhält, dessen Gegenkathete nun die Hälfte von F ist und die gesuchte Schnittkraft F_S die Hypotenuse darstellt. Der spitze Winkel anliegend an F_S ist die Hälfte des Keilwinkels β da F_S ja rechtwinklig auf den Keil trifft. Somit ergibt sich folgende Formel:

$F_S=\frac{{\displaystyle \frac{F}{2}}}{\sin \left({\displaystyle \frac{\alpha }{2}}\right)}$

Keilkraft F_S berechnen

Keilwinkel berechnen

Kraft F berechnen