Tiefbohren Ultraschallunterstützung verbessert Tiefbohren in hochfesten Guss

Die Überlagerung von Ultraschallschwingungen bei der Zerspanung, auch unter den insbesondere für Tieflochbohrbearbeitungen erschwerten Bedingungen einer Minimalmengenschmierung, ermöglicht einen verbesserten Prozessablauf. Es werden nachweislich eine günstigere Spanbildung, reduzierte Bearbeitungskräfte, höhere Zeitspanvolumina und längere Werkzeugstandzeiten erreicht.

Anbieter zum Thema

AXA Entwicklungs- und Maschinenbau GmbH

COSCOM Computer GmbH

Mikron Switzerland AG, Division Tool

Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU

Veränderte wirtschaftliche Bedingungen forcieren gegenwärtig den Wandel in der Produktionstechnik. Mehr und mehr befindet sich die heutige Fertigungstechnik im Allgemeinen und die Zerspanungstechnik im Besonderen in einem ständigen Spannungsfeld zwischen Ökonomie und Ökologie.

Neue Werkstoffe fordern Zerspanung heraus

Die Einführung von neuen oder veränderten Werkstoffen stellt ständig neue Herausforderungen an die Zerspantechnik. Spanende Verfahren werden stetig optimiert und oft bis zu ihren Leistungsgrenzen ausgereizt.

Vor allem die Herstellung tiefer Bohrungen in Bauteile ist nach wie vor trotz intensiver Entwicklungen auf dem Werkzeug- und Schneidstoffsektor noch nicht optimal gelöst. Die Einführung der Trockenbearbeitung zur Realisierung einer ressourcenschonenden Produktion stellt für Tiefbohrbearbeitungen eine Herausforderung dar. Oft reicht die Optimierung eines einzelnen Prozesses nicht mehr aus, um wesentliche wirtschaftliche Fortschritte erzielen zu können. Zur Überwindung technologischer Grenzen bietet sich der Einsatz hybrider Techniken an.

Zusätzliche Axialbewegung beim Tieflochbohren im Mikrometerbereich

Die folgenden Ergebnisse entstanden innerhalb des Verbundprojektes Maine VII „Komplette Trockenbearbeitung von Präzisionsbauteilen“, das im Rahmen der Technologieförderung mit Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und mit Mitteln des Freistaates Sachsen gefördert wurde. Dieser Beitrag zeigt notwendige Voraussetzungen auf für eine ultraschallunterstützte Zerspanung sowie die Effekte und Potenziale anhand bisheriger Erfahrungen beim Tieflochbohren.

Der konventionelle Bohrprozess basiert auf einem kontinuierlichen Vorschub, der einen ununterbrochenen Schnitt bewirkt. Durch den zusätzlichen Einsatz von Körperschwingungen im Frequenzbereich des Ultraschalls erhält die kontinuierliche gleichförmige Bewegung der Bohrerschneiden auf einer Spiralbahn eine zusätzliche harmonische Axialbewegung mit Amplituden im Mikrometerbereich (Schwingungen des Bohrers entlang seiner Zentralachse).

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