Herstellverfahren

Temperatur von Werkzeug senken, Werkstück und Maschine.

Standzeit der Werkzeuge erhöhen

Oberfläche der Werkstücke verbessern 

Freiwinkel

Keilwinkel

Spanwinkel

Siehe Abbildung

Siehe Abbildung

Siehe Abbildung

-mit steigender Schnittgeschwindigkeit steigen infolge des Verschleisses die Werkzeugkosten

-mit steigender Schnittgeschwindigkeit sinken infolge des höheren Zerspanvolumens pro Zeiteinheit die Lohn- und Maschinenkosten. Man bearbeitet schneller!

Das Schruppen ist eine grobe Bearbeitung, um Materialabmessungen schnell und ohne Anspruch auf grosse Genauigkeit vorbereitetend auf ein für die Feinbearbeitung nötiges Mass zu bringen. Die Oberflächen sind sichtbar und fühlbar rau.

Beim Schlichten sind auf Grund der feineren und genauen Bearbeitung auf Fertigungsmass auf den Oberflächen nur noch die Bearbeitungsspuren erkennen. Diese Spuren sind aber nicht mehr fühlbar.

Feinere Strukturen und Oberflächen erzielt man durch Feinschlichten, Schleifen sowie durch Spezialverfahren z.B. bei der Glättung von Oberflächen künstlicher Gelenke.

Der Mittenrauheitswert Ra ist der arithmetische Mittelwert der absoluten Beträge der Abstände Y des Istprofils vom mittleren Profil

Siehe Abbildung

•Hochleistungsbearbeitung, -prozesse
•Minimalmengenkühlschmierung, Trockenbearbeitung
•Fein-, Präzisions-, Ultrapräzisionsbearbeitung
•Hartbearbeitung
•Hybride Prozesse
•Mikrobearbeitung
•Komplettbearbeitung
•Zerspanprozessmodelierung
•Prozessüberwachung

Beim Fräsprozess bewegt sich ein rotierendes Werkzeug entlang einer vorgegebenen Bahn mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit. Das Werkzeug zerspant ein auf einem Aufspanntisch oder Teilapparat aufgespanntes Werkstück.

-Zu zerspanenden Werkstoff

-Grundwerkstoff des Fräswerkzeuges

-Art der Beschichtung des Werkzeuges

-Durchmesser des Fräswerkzeuges

-Geometrie des Fräswerkzeuges

-Stabilität der Aufspannung

-Stabilität des Werkzeuges

-Drehzahl des Werkzeuges

-Anzahl Schneiden (Vorschub / Zahn)

-Geometrie des Fräswerkzeuges

-Stabilität der Aufspannung

-Stabilität des Werkzeuges

–Bearbeitungszenter mit Werkstück und Werkzeugwechsler
–4- oder 5-Achsen Fräscenter für komplexe Formen
– Impeller Hexapodmaschinen

• Härte, Zähigkeit, Druck und Biegefestigkeit gegen Schneidenausbruch

• Warmfestigkeit gegen plastische Verformung oder Abschmelzung

• Verschleisshärte, d.h. geringe Klebe- und Diffusionsneigung gegenüber dem Werkstoff

HSS                       Schnellarbeitsstähle (0.6-1.5% C; W; Mo; Cr)

Hartmetall           Sinterung aus Wolframkarbid, Ti, Ta, Mo Kobalt als Bindemetall

Keramik               Aluminium-und weitere Metalloxide gepresst und bei c1700oC gesintert

Diamant               Natur- oder Industriediamant 

Um die Eigenschaften von Schneidstoffen zu verbessern und zu erweitern, ist man dazu übergegangen die Grundschneidstoffe HSS oder Hartmetall mit Materialien zu beschichten die wesentlich härter und verschleissfester sind.

TiN, TiCN und TiAlCN

10mal

5-10mal höher

Höhere Drehzahl

Höherer Vorschub

Weniger Schnitttiefe

Hartzerspanung möglich

Höhere Prozesssicherheit

Niederige Zerspankräfte

Werkzeuge und Formenbau

Hartzerspanung

Grosses Zerspanvolumen, z.B. Flugzeugbau

Werkzeuge mit Basisstoff Hartmetall

Oberflächen beschichtete Werkzeuge

Stabilität

dynamischen Verhalten der Achsen

schnelle Steuerung

Spindel mit hoher Drehzahl

1.5 (bis 200 μm)

2.5 (von 200 bis 500 μm)

5 (über 500 μm)

Oberflächenrauhigkeit Ra 0.15

Senk- und Drahterosion

-HSC Fräsen (Hart + Elektroden)

-Gravieren

-LC Liga Technologie

-Liga

-Maschine

-Werkzeuge

-Opt. Einrichthilfen

-CAM Software

-Messverfahren

-Spannmittel

-Vorbearbeitung

-Schnittwerte für Materialien

-höchste Präzision

-Oberflächenqualität

-Stabilität

-Schwingungsarm

-größere Werkstücke (Formeinsätze)

-Hohe Drehzahlen

-Geringe Wärmeausdehnung

-kurzen Bearbeitungszeiten

-mannloser Einsatz / Werkstückwechsler

-5-achsig simultane Aufgaben

Ein Laserstrahl mit 30 μm Durchmesser erlaubt die berührungslose Vermessung kleinster Werkzeuge nach Länge, Radius und Rundlaufgenauigkeit auch bei hohen Spindelumdrehungen. Die Meßdaten werden automatisch in die Heidenhain Steuerung Transferiert und im laufenden Programm verrechnet. Bei Überschreitung individuell definierter Toleranzen kann zum Beispiel automatisch ein Schwesterwerkzeug eingewechselt werden (programmierbar). 

zur Vermessung des zu bearbeitenden Werkstücks. Ein im Werkzeugmagazin ablegbarer Infrarot- Taster misst die Höhe und Lage des positionierten Werkstücks. Einsatz nur in Verbindung mit einer vektorgeregelten oder orientierten Spindel möglich.

optische Einrichthilfen wie Kamera, Video, etc. sind unabdingbar

gute Messinfrastruktur ist absolut notwendig (spez. optische Verfahren, REM, …)

Kühlmittel nicht erforderlich, Schmierung mit Pressluft

Maschinenbeleuchtung mit starkem Licht

• teure Infrastruktur notwendig
• Messkenntnisse erforderlich

Im Micro Milling-Geschäft sind die Genauigkeit und die Qualität des CAD-Modells Grundvoraussetzung für die weitere Bearbeitung. Selbst kleinste Lücken, Überschneidungen oder Ungenauigkeiten bei den Flächengeometrien führen zu signifikanten Fehlern bei der Bearbeitung des Artikels. Ein brauchbares CAM Tool beinhaltet die Funktionalität für eine hochpräzise (0,001 Mikron) Modellierung von Flächen sowie umfangreiche Werkzeuge für die Flächenreparatur, um die Programmierzeit zu reduzieren und um sicherzustellen, dass die gefräste Geometrie den geforderten Qualitätsansprüchen entspricht.

Anforderungen an die Mikro-Technologie:

Hohe Präzision: 5 μm und weniger

Hohe Oberflächenqualität (Ra): 0,2 μm und weniger

Schmale Rippen: 0,5 mm und weniger

Gehärteter Stahl: HRC45 und höher

Kleine Werkzeugdurchmesser: bis zu weniger als 100 μm

Verhältnis von Werkzeuglänge zu Durchmesser: bis zu 10 und größer

Hohe Spindeldrehzahlen: bis zu 150.000 U/min Maschinentoleranzen: bis zu weniger als 0,1 μm