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Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by De Gruyter August 22, 2017

Werkzeugkonzeption für das orthogonale Hochgenauigkeitsdrehfräsen

Feinbearbeitung hydrodynamisch geschmierter Lagersitze mit geometrisch bestimmter Schneide

Tool Concept for Orthogonal High Precision Turn Milling – Precision machining of hydrodynamic bearing seats with geometrically defined cutting edges
Matthias Hertel, Martin Dix and Matthias Putz

Kurzfassung

Basierend auf einem geometrischen Prozessmodell des orthogonalen Hochgenauigkeitsdrehfräsens wird in diesem Beitrag eine Werkzeugkonzeption vorgestellt, die eine Fertigung von Mantelflächen höchster Güte an rotationssymmetrischen Bauteilen ermöglicht. Die einstellbaren Werkzeuge werden bei diesem Verfahren speziell auf die Werkstückgeometrie unter Beachtung der Prozessdynamik und des Werkzeugverschleißes angepasst. Ziel ist die Substitution von Rundschleifprozessen durch exzentrisch-orthogonales Drehfräsen und damit die Erweiterung der Komplettbearbeitung von Bauteilen auf Dreh-Fräsbearbeitungszentren.

Abstract

The presented tool conception for orthogonal turn milling shows a new approach for precision machining of rotational-symmetric work pieces. Tool parameters such as mill diameter and necessary cutting edge lengths are substantially for the minimization of the critical process dynamic. So a face milling process has been applied with a geometry-specific cutting strategy. This allows a machining process without a tangential or axial feed. The process dynamic and the resulting tool center point displacement related to the work piece surface could be reduced to a minimum using specific numbers of teeth and pre-machining technologies. Further highly accurate alignments of the cutting edges are elementary to ensure a minimum deviation of chip cross sections and therewith a minimum of process dynamic for the cutting edges. The inconstant tool wear behavior along the cutting edge influences the straightness of the work piece surface in addition to the tool – work piece displacement caused by the process dynamic and the limited stiffness of the machine. The specific wear behavior and compensating cutting edge preparation methods to create straight cutting edges with inconstant radii are discussed.


M. Sc. Matthias Hertel, geb. 1976, arbeitete nach dem Fachhochschulstudium an der HTW Mittweida im Fachbereich Maschinenbau neun Jahre als Vertriebs- und Anwendungstechnologe bei Niles Simmons Industrieanlagen GmbH in Chemnitz. Seine Hauptaufgabengebiete waren die Komplettbearbeitung von Großkurbelwellen und Flugzeuglandebeinen mit Umlaufdurchmessern bis 1.500 mm, Längen bis zu 6.500 mm und Werkstückgewichten bis zu 10 Tonnen. Seit 2013 ist er Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der TU-Chemnitz in der Abteilung Spanen im Institut für Werkzeugmaschinen und Produktionsprozesse (IWP) der Fakultät für Maschinenbau. Im Jahr 2015 legte er mit einem Masterabschluss im Fachbereich Maschinenbau den Grundstein für die Promotion zum Thema orthogonales Hochgenauigkeitsdrehfräsen.

Dr.-Ing. Martin Dix, geb. 1981, ist seit mehr als zehn Jahren in verschiedenen Funktionen an der Technischen Universität Chemnitz und am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik tätig. Aktuell leitet er die Lehr- und Forschungsabteilung Fertigungstechnik/Spanen an der Professur für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik. Forschungsseitig liegt dabei der Fokus auf der Entwicklung und Umsetzung von sicheren und effizienten Hochleistungsspanprozessen.

Prof. Dr.-Ing. Matthias Putz, Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU), Wahrnehmung der Professur Werkzeugmaschinen und Umformtechnik der TU Chemnitz. Nach mehreren führenden Tätigkeiten in Industrie und Wissenschaft leitet Professor Matthias Putz seit 2014 das Fraunhofer IWU. Er ist Mitglied der Internationalen Akademie für Produktionstechnik (CIRP), Mitglied im DFG ingenieurwissenschaftlichen Fachkollegium, Standortsprecher im DFG-Sonderforschungsbereich SFB TR 96, Fachgutachter in diversen Gremien, Koordinator des Fraunhofer Leitprojektes E3-Produktion, sowie Vorstandsmitglied im ACOD Automotive Cluster Ostdeutschland e. V.


References

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Online erschienen: 2017-08-22
Erschienen im Druck: 2017-08-18

© 2017, Carl Hanser Verlag, München

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