Schlüsselfaktoren, die den Bearbeitungsprozess beeinflussen

Zerspanungsprozesse sind die gängigsten Verfahren zur Herstellung eines Teils oder Werkstücks durch Abtragen von überschüssigem Material aus einem Materialblock. Die Qualität des Werkstücks hängt von der Stabilität des Prozesses ab. Die Stabilität und Präzision des Fräsprozesses wird von mehreren Faktoren beeinflusst. In diesem Artikel über die Bearbeitungsdynamik konzentrieren wir uns auf diese Faktoren.

Mechanische Teile, die eine hohe Genauigkeit von wenigen Mikrometern erfordern, werden in verschiedenen Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Elektronik, der Optik, der Kommunikation usw. immer häufiger nachgefragt. Obwohl es heute mehrere fortschrittliche Hochpräzisionsmaschinen auf dem Markt gibt, ist ein gründliches Verständnis der komplexen Beziehung zwischen Maschine, Prozess, Werkzeug und Material für die Umsetzung der Hochpräzisionsfertigung unerlässlich. Dieses Verständnis ist auch grundlegend für die Kontrolle der Oberflächenqualität und die Bewältigung der geometrischen Komplexität dieser Werkstücke. Die folgende Abbildung veranschaulicht die Faktoren, die die Dynamik der Bearbeitung bestimmen
Prozess zu beeinflussen.

Maschinensteifigkeit und Kinematik

Die Steifigkeit und Stabilität der Fräsmaschine beeinflussen ihre Fähigkeit, während des Fräsvorgangs genaue Bewegungen auszuführen. Bei einer Maschine, die nicht steif genug ist, können unerwünschte Vibrationen auftreten, die zu ungenauen Schnitten und geringerer Präzision führen. Die Stabilität wird auch durch die Kinematik der Werkzeugmaschine beeinflusst, z. B. dadurch, wie die Spindelbewegungen ausgeführt werden. Eine feste Spindelachse kann beispielsweise stabiler sein als eine Spindel mit zwei Achsenbewegungen.

Schneidewerkzeuge

Die Qualität und der Zustand der im Fräsprozess verwendeten Schneidwerkzeuge spielen ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Bestimmung von Stabilität und Präzision. Verschlissene oder beschädigte Werkzeuge können Schwankungen der Schnittkräfte verursachen, was zu einer schlechten Oberflächengüte und Maßgenauigkeit führt.

Schnittparameter

Schnittgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit und Schnitttiefe sind wichtige Parameter, die sich auf die Stabilität und Präzision beim Fräsen auswirken. Hohe Schnitt- und Vorschubgeschwindigkeiten können zu übermäßigem Werkzeugverschleiß führen, während niedrige Schnitt- und Vorschubgeschwindigkeiten eine schlechte Oberflächenqualität und längere Bearbeitungszeiten zur Folge haben können.

Material des Werkstücks

Auch die Art des zu bearbeitenden Materials wirkt sich auf die Stabilität und Genauigkeit des Fräsens aus. Einige Werkstoffe, wie gehärteter Stahl oder Titan, sind schwieriger zu bearbeiten und erfordern höhere Schnittkräfte und eine größere Stabilität der Maschine, um die gewünschte Präzision zu erreichen.

Spannen und Einspannen des Werkstücks

Die ordnungsgemäße Befestigung des Werkstücks auf der Fräsmaschine ist für die Stabilität und Präzision während des Bearbeitungsprozesses unerlässlich. Schlecht konstruierte oder installierte Vorrichtungen können dazu führen, dass sich das Werkstück während des Fräsens bewegt oder vibriert, was zu ungenauen Schneidprozessen und geringerer Genauigkeit führt.

Sicherstellung der Qualität

Um Stabilität und Präzision beim Fräsen zu erreichen, müssen alle diese Faktoren und ihre Wechselwirkungen sorgfältig berücksichtigt werden. Geschultes Personal und sorgfältige Planung können dazu beitragen, ein Höchstmaß an Genauigkeit und Qualität beim Fräsen zu gewährleisten. ■

Online-Plattform 'Modellbasiertes Arbeiten'
Auf der Online-Plattform "Modellbasierte Bearbeitung" können Sie alle Schnittkräfte für Ihre Prozesse simulieren. Sie können auch auf Modelle zugreifen, wie z. B. ein wirtschaftliches Fräsmodell, und diese zur Optimierung Ihrer Bearbeitungsprozesse nutzen. Der Zugang zur Plattform ist kostenlos, aber Sie müssen sich registrieren. Auf der Plattform finden Sie auch die notwendigen Erklärungen für die Arbeit mit den Modellen. Achten Sie jedoch auf den Sirris-Kalender, denn es werden sowohl physische als auch Online-Veranstaltungen wie Webinare und Workshops organisiert. Die Online-Plattform ist Teil des COOCK-Projekts 'Model-based editing', das mit Unterstützung von VLAIO gestartet wurde.