Die Hochgeschwindigkeitszerspanung mit hohen Vorschubgeschwindigkeiten wird als High-Velocity-Machining (HVM) mit kurzen Hauptzeiten oder als High-Power-Machining (HPM) im Sinne hoher Schnittleistung bzw. treffender als High-Velocity-and-Power-Machining (HVPM) betrachtet. Aus den in einer Tabelle zusammengestellten Drehfrequenzen und Vorschüben beim Hochgeschwindigkeitsfräsen (Werkzeugdurchmesser 6 mm, 16 mm und 60 mm) mit Hochleistungs-Schneidstoffen (Feinstkornhartmetall, Cermet, Keramik, CBN und PKD) werden die technologischen Anforderungen an die HVPM-Zerspanung abgeleitet. Im Hinblick auf das Werkstückspektrum ist ein Einsatz dieser Technologie im Formenbau mit Vorschlicht- und Schlichtbearbeitungen bei homogenem Aufmaß von ca. 0,2 mm bis 0,3 mm und maximal 3 mm, beim Fertigbearbeiten von Leichtmetall-Gußwerkstücken bei einem Aufmaß von maximal 3 mm und beim Bearbeiten von Integralbauteilen (Schlichten mit einem Aufmaß von 2,5 mm bis 1,0 mm) zu erkennen. Für das Bearbeiten von Großwerkzeugen, Formen und Integralbauteilen (Werkstückgewicht 1 t bis 30 t, Arbeitsbereich von 4,5 m x 2,5 m x 1,5 m und Vorschubgeschwindigkeiten von 10 m/min bis 15 m/min) haben sich Maschinenkonzepte mit fahrbarer Quertraverse durchgesetzt, wobei möglichst hohe Beschleunigungen (bis zu 1 g) angestrebt werden. Die CNC-Steuerung muß Blockzykluszeiten um 3 ms erreichen sowie eine Vorausschau beim Abarbeiten des NC-Programms, die Feed-forward-Funktion und HSC-Sonderfunktionen ermöglichen. Als Hauptspindeln werden vorwiegend wälzgelagerte Hochfrequenzspindeln mit maximalen Umdrehungsfrequenzen zwischen 30000 min-1 und 40000 min-1 und einer maximalen Leistung von ca. 17 kW eingesetzt. Die anwendungstechnischen und wirtschaftlichen Vorteile der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung werden an Beispielen (Außenhaut-Ziehwerkzeug einer Kofferraumklappe, Integralbauteil aus Aluminium-Knetlegierung und Gußwerkstücke) demonstriert und die Zeitvergleiche in Tabellen zusammengestellt. Die Prozeßzeiten konnten um 50 % bis 75 % reduziert und die Standzeiten beim Bohren von Gußeisen verdoppelt werden.
Maschinenkonzepte zum Hochgeschwindigkeits-Fräsen
Machine concepts for high-speed milling
Werkstatt und Betrieb ; 129 , 1-2 ; 55-60
1996
5 Seiten, 5 Bilder, 2 Tabellen, 8 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
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