Die spanende Bearbeitung von metallischen Bauteilen ist gekennzeichnet durch unterschiedliche Formen der Gratbildung. Das Ablösen dieser scharfkantigen Werkstoffgebilde kann zu einer Beeinträchtigung bis hin zu einem Funktionsausfall lasttragender Systeme führen. Um Ausfälle zu vermeiden, müssen diese in der Regel entfernt werden. Im Bauteilinneren liegende Grate sind besonders kritisch, da diese schwer zu entfernen sind. Aufgrund der schwierigen Zugänglichkeit und der komplexen Verschneidungsgeometrie erfolgen Entgratarbeiten oftmals per Hand.
In der vorliegenden Arbeit wird ein weggebundenes Verfahren entwickelt, welches das prozesssichere und automatisierte Entgraten von Kreuzbohrungen und komplexen Bohrungsaustritten auf Bearbeitungszentren ermöglicht. Durch Bahninterpolation wird es für definierte Kugelkopffräswerkzeuge möglich, speziell auf die jeweils vorliegende Verschneidungssituation angepasste Werkzeugbahnen zu berechnen. Über mathematische Berechnungsvorschriften wird die Werkzeugbahn als ideale Werkzeug-Werkstück-Interaktion ermittelt, welche den Grat entfernt und eine vollumfängliche und einheitliche Fase anbringt. Auf diese Weise wird es möglich, mit einer geringen Anzahl an Fräswerkzeugvarianten eine hohe Anzahl an unterschiedlichen Verschneidungssituationen zu bearbeiten und eine hohe Einsatzflexibilität zu erreichen. Die Werkzeugbahn, welche als 3-Achs-Kinematik modelliert wird, ist wie bei kommerzieller CAM-Software als Starkörper dargestellt.
Dieses weggebundene Verfahren kann bei der Entgratbearbeitung von Innenkonturen erfolgreich im industriellen Umfeld genutzt werden und somit technologische Vorteile gegenüber konventionellen Lösungen bieten.
Aktualisiert: 2023-05-10
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Die spanende Bearbeitung von metallischen Bauteilen ist gekennzeichnet durch unterschiedliche Formen der Gratbildung. Das Ablösen dieser scharfkantigen Werkstoffgebilde kann zu einer Beeinträchtigung bis hin zu einem Funktionsausfall lasttragender Systeme führen. Um Ausfälle zu vermeiden, müssen diese in der Regel entfernt werden. Im Bauteilinneren liegende Grate sind besonders kritisch, da diese schwer zu entfernen sind. Aufgrund der schwierigen Zugänglichkeit und der komplexen Verschneidungsgeometrie erfolgen Entgratarbeiten oftmals per Hand.
In der vorliegenden Arbeit wird ein weggebundenes Verfahren entwickelt, welches das prozesssichere und automatisierte Entgraten von Kreuzbohrungen und komplexen Bohrungsaustritten auf Bearbeitungszentren ermöglicht. Durch Bahninterpolation wird es für definierte Kugelkopffräswerkzeuge möglich, speziell auf die jeweils vorliegende Verschneidungssituation angepasste Werkzeugbahnen zu berechnen. Über mathematische Berechnungsvorschriften wird die Werkzeugbahn als ideale Werkzeug-Werkstück-Interaktion ermittelt, welche den Grat entfernt und eine vollumfängliche und einheitliche Fase anbringt. Auf diese Weise wird es möglich, mit einer geringen Anzahl an Fräswerkzeugvarianten eine hohe Anzahl an unterschiedlichen Verschneidungssituationen zu bearbeiten und eine hohe Einsatzflexibilität zu erreichen. Die Werkzeugbahn, welche als 3-Achs-Kinematik modelliert wird, ist wie bei kommerzieller CAM-Software als Starkörper dargestellt.
Dieses weggebundene Verfahren kann bei der Entgratbearbeitung von Innenkonturen erfolgreich im industriellen Umfeld genutzt werden und somit technologische Vorteile gegenüber konventionellen Lösungen bieten.
Aktualisiert: 2023-05-08
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Die spanende Bearbeitung von metallischen Bauteilen ist gekennzeichnet durch unterschiedliche Formen der Gratbildung. Das Ablösen dieser scharfkantigen Werkstoffgebilde kann zu einer Beeinträchtigung bis hin zu einem Funktionsausfall lasttragender Systeme führen. Um Ausfälle zu vermeiden, müssen diese in der Regel entfernt werden. Im Bauteilinneren liegende Grate sind besonders kritisch, da diese schwer zu entfernen sind. Aufgrund der schwierigen Zugänglichkeit und der komplexen Verschneidungsgeometrie erfolgen Entgratarbeiten oftmals per Hand.
In der vorliegenden Arbeit wird ein weggebundenes Verfahren entwickelt, welches das prozesssichere und automatisierte Entgraten von Kreuzbohrungen und komplexen Bohrungsaustritten auf Bearbeitungszentren ermöglicht. Durch Bahninterpolation wird es für definierte Kugelkopffräswerkzeuge möglich, speziell auf die jeweils vorliegende Verschneidungssituation angepasste Werkzeugbahnen zu berechnen. Über mathematische Berechnungsvorschriften wird die Werkzeugbahn als ideale Werkzeug-Werkstück-Interaktion ermittelt, welche den Grat entfernt und eine vollumfängliche und einheitliche Fase anbringt. Auf diese Weise wird es möglich, mit einer geringen Anzahl an Fräswerkzeugvarianten eine hohe Anzahl an unterschiedlichen Verschneidungssituationen zu bearbeiten und eine hohe Einsatzflexibilität zu erreichen. Die Werkzeugbahn, welche als 3-Achs-Kinematik modelliert wird, ist wie bei kommerzieller CAM-Software als Starkörper dargestellt.
Dieses weggebundene Verfahren kann bei der Entgratbearbeitung von Innenkonturen erfolgreich im industriellen Umfeld genutzt werden und somit technologische Vorteile gegenüber konventionellen Lösungen bieten.
Aktualisiert: 2023-04-21
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Das Entgraten ist ein wichtiger Teilprozess der Fertigungskette, bei dem unerwünschte Werkstoffgrate am Werkstück entfernt werden. Während viele fertigungstechnologische Hauptprozesse, wie die Formherstellung beim Urformen oder spanende Verfahren einen hohen Automatisierungsgrad erreicht haben, ist dies beim Entgraten bisher ausgeblieben.Das Praxisbuch Entgrattechnik hilft dabei, diese technologische Lücke zu schließen. Die Autoren haben mehr als 20 Jahre Erfahrung auf diesem Gebiet und liefern das nötige Wissen, um Entgratprobleme so effizient wie möglich zu lösen. Zunächst werden Grundlagen der Gratentstehung behandelt und Gratkenngrößen definiert. Darauf aufbauend werden Empfehlungen zur entgratgerechten Gestaltung für Konstrukteure und Fertigungsplaner gegeben. Der Anwender wird in die Lage versetzt, durch gezielte Werkstoffauswahl die Gratbildung positiv zu beeinflussen. Schwerpunkt des Buches bilden Entgratverfahren aus der Fertigungsverfahrenshauptgruppe Trennen, wie Brechen, Schneiden, Drehen, Bohren, Fräsen, Schleifen und Abtragen. Beschrieben werden die Werkzeuge, Maschinen und Verfahrensvarianten mit Vor- und Nachteilen.Die Ausführungen zur Qualitätssicherung runden das Buch ab.
Neu in der 2. Auflage sind- eine praxisgerechte rechnerische Gratvorhersage auf der Basis real ablaufender Prozesse bei der Zerspanung zwischen Schneide und Werkstück verbunden mit Empfehlungen zur Gratminimierung- Übersicht zu spanend arbeitenden Entgratwerkzeugen für den maschinellen Einsatz, u.a. Entgratwerkzeuge, die die in der Maschine integrierten Kühl-und Schmiermedien zur Steuerung nutzen.
Aktualisiert: 2023-04-13
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Extra: E-Book inside
Das Entgraten ist ein wichtiger Teilprozess der Fertigungskette, bei dem unerwünschte Werkstoffgrate am Werkstück entfernt werden. Während viele fertigungstechnologische Hauptprozesse, wie die Formherstellung beim Urformen oder spanende Verfahren einen hohen Automatisierungsgrad erreicht haben, ist dies beim Entgraten bisher ausgeblieben.
Das Praxisbuch Entgrattechnik hilft dabei, diese technologische Lücke zu schließen. Die Autoren haben mehr als 20 Jahre Erfahrung auf diesem Gebiet und liefern das nötige Wissen, um Entgratprobleme so effizient wie möglich zu lösen.
Zunächst werden Grundlagen der Gratentstehung behandelt und Gratkenngrößen definiert. Darauf aufbauend werden Empfehlungen zur entgratgerechten Gestaltung für Konstrukteure und Fertigungsplaner gegeben. Der Anwender wird in die Lage versetzt, durch gezielte Werkstoffauswahl die Gratbildung positiv zu beeinflussen.
Schwerpunkt des Buches bilden Entgratverfahren aus der Fertigungsverfahrenshauptgruppe Trennen, wie Brechen, Schneiden, Drehen, Bohren, Fräsen, Schleifen und Abtragen. Beschrieben werden die Werkzeuge, Maschinen und Verfahrensvarianten mit Vor- und Nachteilen.
Die Ausführungen zur Qualitätssicherung runden das Buch ab.
Neu in der 2. Auflage sind
- eine praxisgerechte rechnerische Gratvorhersage auf der Basis real ablaufender Prozesse bei der Zerspanung zwischen Schneide und Werkstück verbunden mit Empfehlungen zur Gratminimierung
- Übersicht zu spanend arbeitenden Entgratwerkzeugen für den maschinellen Einsatz, u.a. Entgratwerkzeuge, die die in der Maschine integrierten Kühl-und Schmiermedien zur Steuerung nutzen.
Aktualisiert: 2022-07-26
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Das automatisierte und prozesssichere Entgraten von zwei sich kreuzenden Bohrungen ist ein allgegenwärtiges Problem der Fertigungstechnik. Aus diesem Grund existieren zahlreiche kostengünstige, mechanische Entgratwerkzeuge. Der Nachteil dieser Werkzeuge ist jedoch, dass diese den im Bauteilinneren anhaftenden Grat nicht prozesssicher entfernen. Nicht oder unzureichend entfernte Grate beeinträchtigen die Funktionsfähigkeit von Bauteilen und können zum Ausfall ganzer Systeme führen. Das im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Verfahren basiert, entgegen der Funktionsweise herkömmlicher Rückwärtsentgratwerkzeuge mit definierter Schneidengeometrie, nicht auf einem rotatorischen, sondern auf einem translatorischen Funktionsprinzip. Es wird ein methodisches Vorgehen mithilfe der Entwicklungsmethodik TRIZ verwendet, um eine neuartige, prozesssichere und auf die komplexe Verschneidungssituation abgestimmte Entgratlösung zu entwickeln. Das Ergebnis der TRIZ basierten Entgratwerkzeugentwicklung stellt die Konzeptlösung dar, welche in einem Simulationsmodell bestehend aus einer Synchronisation eines analytischen und eines werkzeugseitigen Ansatzes in der Entwicklungsumgebung Matlab® implementiert wird. Ziel des analytischen Ansatzes ist die Beschreibung der mathematischen Verschneidungskurve zweier sich schneidender Zylinder, um eine Werkzeugschneide entlang dieser berechneten Bahn zu führen und den Gratfuß definiert abzutrennen. Der werkzeugseitige Ansatz verfolgt das Ziel, eine Schneidengeometrie zu berechnen, welche speziell auf die stark variierenden Steigungen der Verschneidungskurve einer Kreuzbohrung abgestimmt ist, das Anbringen einer definierten Fasenbreite am Umfang der Bohrungsverschneidung ermöglicht und eine prozesssichere Entfernung des Primärgrats erlaubt.
Aktualisiert: 2019-12-12
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