Die Reduzierung der CO2-Treibhausgasemissionen ist zum Ziel der Welt geworden, und jetzt diskutieren viele Orte über die Erhebung der CO2-Emissionssteuer. Aufgrund der Entstehung neuer Felder und der Anpassung der Menschen an die bestehenden Felder haben die oben genannten Anforderungen auch erhebliche Auswirkungen auf die Forschung und Entwicklung von Bearbeitungswerkzeugen. Dies liegt daran, dass mehr denn je Laufwerke ausgetauscht, leichtere Materialien aktualisiert und Energie und Ressourcen gespart werden müssen. F & E-Mitarbeiter sehen ein gro?es Potenzial für Konstruktions?nderungen an Werkzeugen, neuen Beschichtungen, neuen Bearbeitungsstrategien und digitalen L?sungen, die in Echtzeit auf eine Vielzahl von Bedingungen innerhalb des bestehenden Rahmens reagieren.

Der aktuelle Trend geht dahin, diese Materialien in neuen leichten Aluminium-Lithiumlegierungen zu verwenden, die bald traditionelle Schneidwerkzeuge überw?ltigen und einen absoluten Vorteil einnehmen werden. Daher wird die Nachfrage nach speziellen Hochleistungswerkzeugen für solche Anwendungen weiter zunehmen. Beispielsweise werden Flugzeugteile aus einer Aluminiumlegierung üblicherweise bis zu 90% verarbeitet. Entsprechend der erforderlichen Teilegeometrie müssen viele Nuten und Hohlr?ume aus dem Metall herausgefr?st werden, um Stabilit?t zu gew?hrleisten und das Gewicht zu reduzieren. Um qualitativ hochwertige Teile wirtschaftlich und effizient herzustellen, ist ein Hochgeschwindigkeitsschneiden (HSC) erforderlich, um die Teile zu verarbeiten, und die Schnittgeschwindigkeit kann bis zu 3 000 M / min erreichen. Zu niedrige Schnittparameter führen zu einer Spanansammlung, die zu schnellem Verschlei? und h?ufigem Werkzeugwechsel führt. Aufgrund der langen Laufzeit der Werkzeugmaschine sind die Kosten hoch. Daher haben Werkzeugmaschinenbediener, die sich auf die Aluminiumverarbeitung spezialisiert haben, gute Gründe, von ihren Schneidwerkzeugen zu verlangen, dass sie Schnittdaten und eine überdurchschnittliche Werkzeuglebensdauer sowie eine extrem hohe Bearbeitungszuverl?ssigkeit erhalten.

Wir haben gezeigt, wie man mit diesen komplexen Anforderungen umgeht. Der 90°-Fr?ser ist mit einer neuartigen Wendeschneidplatte ausgestattet. Es verwendet eine neue PVD-Beschichtung, die nach der ?Hipims-Methode“ hergestellt wird. Hipims steht für ?High Power Pulsed Magnetron Sputtering“, eine Technologie, die auf Magnetron-Kathodenzerst?ubung basiert. Das einzigartige Merkmal dieses physikalischen Beschichtungsverfahrens ist die Bildung einer sehr dichten und glatten PVD-Beschichtung, die die Reibung und die Tendenz zur Spanbildung verringern kann. Gleichzeitig verbessert dieses Verfahren die Stabilit?t der Schneidkante und erh?ht den Widerstand gegen den Verschlei? der Rückseite, wodurch die maximale Zeitspanleistung erreicht wird. Feldtests haben gezeigt, dass hipims Wendeschneidplatten Vorteile gegenüber Standardtypen haben. Standzeit um 200% erh?ht. Insbesondere in der Luftfahrt- und Automobilindustrie w?chst die Nachfrage nach Hochleistungszerspanungswerkzeugen zur Bearbeitung von Aluminiumlegierungen.

Dynamisches Fr?sen: Eine auf Effizienz ausgerichtete Fr?sstrategie

Viele Branchen (insbesondere die Zulieferindustrie) stehen unter dem Druck, die Verarbeitungsstabilit?t zu verbessern, die Verarbeitungsgeschwindigkeit zu beschleunigen, die Verarbeitungskosten zu senken und die Verarbeitungsqualit?t sicherzustellen. Gleichzeitig sind die Anforderungen an die Zuverl?ssigkeit der Bearbeitung und die Kosteneffizienz für die Oberfl?chenqualit?t und die Dimensionsstabilit?t streng. Darüber hinaus w?chst auch die Nachfrage nach leichten oder hitzebest?ndigen Materialien. Aufgrund dieser Eigenschaften sind diese Materialien aus den Materialgruppen ISO m und ISO oft schwer genau zu verarbeiten. Das dynamische Fr?sen bietet L?sungen für diesen Bereich und gew?hrleistet gleichzeitig Produktionseffizienz und Bearbeitungszuverl?ssigkeit. Deshalb verlassen sich immer mehr Metallverarbeitungsunternehmen auf diese Methode.

Der Unterschied zwischen Hochleistungsschneiden (HPC) und Hochdynamisches Schneiden (HDC) besteht in der Bewegung und Kraft des Fr?sers. Beim Hochleistungsschneidverfahren ist die Schnitttiefe relativ gering, wenn sich das Fr?swerkzeug bewegt. Beim hochdynamischen Schneidprozess steuert das CAD / Nocken-Steuerungssystem w?hrend der Bearbeitung der Werkstückform entlang des Werkzeugwegs (Abbildung 1). Dies verhindert oder reduziert zumindest die Nichtschneidezeit. Darüber hinaus ist die Schnitttiefe des hochdynamischen Schneidens viel gr??er als die des herk?mmlichen Hochleistungsschneidens, dh der Hubabstand wird verringert, da die gesamte Werkzeugl?nge verwendet werden kann.

Abbildung 1 Die dynamische Fr?sstrategie erfordert ein geeignetes Werkstück, ein Fr?swerkzeug, eine Werkzeugmaschine und ein CAD / CAM-System

Beim Hochleistungsschneiden ist der Hüllkurvenwinkel oft sehr gro?. Daher ist auch die Kraft im Prozess sehr gro?. Dies beschleunigt den Verschlei? der Werkzeug- und Maschinenspindel. Zum anderen zeichnet sich das dynamische Fr?sen durch hohe Bearbeitungsstabilit?t und lange Standzeit aus. Im Allgemeinen ist der Hüllkurvenwinkel beim hochdynamischen Schneiden sehr klein, dh die Kraft des Werkzeugs und der Werkzeugmaschine ist viel kleiner als die des Hochleistungsschneidens. Im Vergleich zum Hochleistungsschneiden weist das hochdynamische Schneiden h?here Schneidparameter, eine geringere Nichtschneidzeit und eine gr??ere Bearbeitungsstabilit?t auf, so dass die Zerspanungsrate sehr hoch ist.

Adaptive Vorschubsteuerung: Verwendung von Echtzeitparametern zur Optimierung der Schnittparameter

Automatisierungs-, Digitalisierungs- und Netzwerktechnologien sind seit langem in vielen Bereichen der Metallverarbeitung weit verbreitet und sehr beliebt. Insbesondere die Hardware und Software zur Erfassung und Analyse von Echtzeitdaten hat einen enormen Leistungssprung erzielt. Softwaretools zeigen, wie diese Tools zahlreiche M?glichkeiten zur Optimierung von Prozessen bieten (Abbildung 2). Die adaptive Vorschubsteuerung analysiert die Eingangsdaten der Werkzeugmaschine in Echtzeit und passt die Bearbeitung entsprechend an. Dies beantwortet eine Schlüsselfrage für viele Benutzer. Das hei?t, wie k?nnen Sie die Vorteile der Werkzeugmaschine voll aussch?pfen, ohne den Prozess wesentlich zu ?ndern oder komplexe Neuprogrammierungen vorzunehmen? Die Software kann die Bearbeitungszeit eines einzelnen Stücks erheblich verkürzen. Die Software wurde in das vorhandene Steuerungsprogramm integriert und die Daten im Programm wurden auf den Bearbeitungsprozess angewendet.

Abbildung 2 Passen Sie den Vorschub dynamisch an die Schnittbedingungen an. Auf diese Weise kann die Produktionszeit eines einzelnen Stücks verkürzt und die Verarbeitungszuverl?ssigkeit verbessert werden

Beim ersten Werkzeugschnitt ?lernt“ der Computer die Leerlaufleistung der Spindel und die maximale Schnittleistung jedes Werkzeugs. Anschlie?end misst er bis zu 500 Mal pro Sekunde die Spindelleistung und passt den Vorschub jeweils automatisch an. Das hei?t, die Werkzeugmaschine l?uft immer mit dem maximalen Vorschubbetrag jedes Werkzeugs. Wenn sich die Schnittbedingungen ?ndern (Schnitttiefe, Bearbeitungszugabe, Verschlei? usw.), passt der Computer die Geschwindigkeit und die Leistung in Echtzeit an. Dies wirkt sich nicht nur positiv auf die Bearbeitungszeit des Werkstücks aus, sondern verbessert mit den optimierten Fr?seigenschaften auch die Bearbeitungssicherheit. Die auf die Spindel wirkende Kraft ist konstanter und die Standzeit des Fr?sers verl?ngert sich.

Wenn die Gefahr eines Messerbruchs besteht, reduziert der Computer sofort die Futtermenge oder stoppt den Betrieb vollst?ndig. Durch die Verwendung unserer High-End-Computerverarbeitungskunden hat sich die Verarbeitungseffizienz erstaunlich verbessert. Wenn der Prozess kompatibel ist, kann die Verarbeitungszeit um 10% reduziert werden. Wir konnten die Bearbeitungszeit nochmals um die H?lfte verkürzen. Wenn die Anzahl gro? ist, wird viel Bearbeitungskapazit?t freigesetzt. ?Au?erdem funktioniert diese Methode unabh?ngig davon, ob ein Walter-Werkzeug verwendet wird oder nicht. Es muss lediglich die Systemvoraussetzungen der Werkzeugmaschine erfüllen.