Anwendungstechnik: Wilfried Geis

Transkript

1 Anwendungstechnik: Wilfried Geis

2 Die Auswahl der richtigen Werkzeuge, Frässtrategie und Maschinentechnik ist kritisch, um optimale Resultate hinsichtlich Qualität und Geschwindigkeit zu liefern. Viele Wege führen zum Ziel aber welcher liefert den größtmöglichen Profit? Die beste Werkzeugmaschine arbeitet nur so genau und effizient wie w das Werkzeug, mit dem sie bestückt ist. Je besser Maschine, Werkzeug und CNC-Programm aufeinander abgestimmt sind, desto bessere Arbeitsergebnisse lassen sen sich erzielen. Das zeigt sich letztendlich in deutlich reduzierten Fertigungszeiten. iten. Ob mit zwei, drei oder fünf Achsen, mit Hochgeschwindigkeit oder konventionell Fräsen ist eine anspruchsvolle Bearbeitung, bei der die optimale Abstimmung von Werkzeugmaschine, Werkzeug und CNC- Programm von entscheidender Bedeutung für den Erfolg ist. Diese Aufgabe fällt meist dem Fertigungsverantwortlichen in Betrieben verschiedener Branchen zu, von dem höchste Fertigungsqualität bei möglichst geringen Kosten und maximaler Produktivität gefordert wird.

3 Verschiedene Winkel Verschiedene Formen Oberflächeng chengüte Beschichtung

4 Die wichtigen Winkel sind: Schnittwinkel Spanwinkel ( ) Kollisionswinkel oder Keilwinkel ( ) Freiwinkel

5 Legende Abkürzungen Werkzeug: d1 = Schneidendurchmesser d2 = Schaftdurchmesser d3 = Halsdurchmesser d4 = Halsdurchmesser vor Schaft l1 = Gesamtlänge l2 = Schneidenlänge l3 = Abstand von der Stirn bis zum Ende des Halses r = Eckradius α = Kollisionswinkel λ = Drallwinkel γ = Spanwinkel z = Anzahl der Schneiden apmax = Maximale axiale Zustellung (mm) Φmax = Maximaler Eintauchwinkel p = Freiwinkel Hauptschneide p1 = Freiwinkel Rücken p = Rückspanwinkel der Hauptschneide Legende Abkürzungen Formel Schnittdaten: d1 = Schneidendurchmesser (mm) z = Anzahl der Schneiden (Stück) ap = Axiale Zustellung (mm) ae = Radiale Zustellung (mm) Vc = Schnittgeschwindigkeit (m/min) fz = Vorschub pro Zahn und Umdrehung (mm) n = Drehzahl (min -1 ) oder ( Umdrehungen je Minute) Vf = Vorschubgeschwindigkeit (mm/min) f = Vorschub pro Umdrehung (mm) Q = Zeitspanvolumen (cm 3 / min) deff = Effektiver Eingriffsdurchmesser (mm) β = Anstellwinkel LA = Gesamtlänge ab Spindelnase N = Normale Freilänge M = Mittlere Freilänge L = Lange Freilänge Ebenenschruppen: Die angegebenen Schnittdaten sind für langenweise Abtragung angegeben. Dabei ist die axiale Maschinenachse auf konstanter Zustellung und verändert sich nicht. Zieh- und Stossschnitte sind somit nicht empfohlen. 3D : Die angegebenen Schnittdaten sind für das Abtragen in der Ebene und parallel zur Werkstückform gültig. Zieh- und Stossschnitte sind erlaubt. Wobei der Stossschnitt eine ungünstige Situation darstellt und die Standzeit reduziert!

6 Die Spanform ergibt sich aus Schnittwinkel des Fräsers und des zu verarbeiteten Materials. Es gehören auch Vorschubgeschwindigkeit und Drehzahl dazu. Werkstück Material Werkzeug Beschichtung Fliessspan Ergibt sich bei Weichen Materialien Lamellenspan Ergibt sich bei zähen Materialien. Wie z.b. Co Cr Werkzeug Geometrie

7 Die Standardbeschichtungen sind: TIN ( Titannitrit) = Goldfarben, Härte = 2600 HV, Wärmeableitung = 70W/mk TIAN ( Titanaluminiumnitrit) = blau/schwarz, Härte 3300 HV, Wärmeableitung = 50W/mk Kristalline Diamantschicht = Schwarz, Härte = HV, Wärmeableitung = 2300W/mk Merkmale der Diamantschicht: hohe Härte von HV0.05 hohe Wärmeleitfähigkeit gute Gleiteigenschaften hohe Maßgenauigkeit und Prozessfähigkeit extrem abrasionsbeständig Vorteile Diamantschicht: deutliche Kosteneinsparungen aufgrund längerer Werkzeugstandzeiten hohe Maßgenauigkeit und Prozessfähigkeit aufgrund minimalem Werkzeugverschleiß die Möglichkeit neue und/oder schwer zerspanbare Werkstoffe zu bearbeiten 6-20 fache Standwegerhöhungen sind in der mechanischen Bearbeitung von Aluminium, Kupfer, CFK, GFK, Glass, Quarz, Keramikgrünlinge, Keramik und Silizium möglich. Kristalline Diamantschicht Nanokristalline Diamantschicht Multilayer Diamantbeschichtung Die vollautomatische Beschichtungstechnologie, gepaart mit einer optimal auf das Substrat angepassten Vorbehandlung, ermöglicht die Herstellung von Beschichtungen mit Schichtstärken von mehr als 20 μm und eine hervorragende Haftung. Die patentierte CemeCon Multilayer-Technik sorgt für eine maximale Stabilität mittels Verzahnen der einzelnen Lagen innerhalb der Beschichtungen. Mögliche Risse können sich nicht über die Layergrenzen hinaus ausbreiten.

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15 Fahrstrategie Taschen und enge Stellen Spänestau bei kritischen Einschließungen Taschen und Kavitäten immer von Innen nach Außen bearbeiten. Enge Stellen wenn möglich von oben nach unten bearbeiten. Oder vorher Entspannungsbohrungen setzen Bei Stegen und Kavitäten von oben nach unten. Lage für Lage Bearbeitung

16 Bei Stegen und Kavitäten von oben nach unten. Lage für Lage Bearbeitung

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18 Durch kreisende Bewegung wird der Eingriffswinkel verringert! Problem sind hier die CAM Systeme SUM3D kann das!

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20 Es wurden Folien aus Vorträgen der Firma Fraisa benutzt. Wir bedanken uns bei der Firma Fraisa Präzisionswerkzeuge für die Unterstützung mit Arbeitsmaterialien und Vortragsfolien.