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 großes Potenzial für Konstruktionsänderungen an Werkzeugen, neuen Beschichtungen, neuen Bearbeitungsstrategien und digitalen Lösungen, 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 überwältigen 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 Hohlräume aus dem Metall herausgefräst werden, um Stabilität zu gewährleisten 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 Verschleiß und häufigem 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 Bearbeitungszuverlässigkeit erhalten.

We have shown how to deal with these complex requirements. The 90 ° milling cutter is equipped with a new type of indexable blade. It uses a new PVD coating, manufactured using the “hipims method.”. Hipims stands for “high power pulsed magnetron sputtering”, a technology based on magnetron cathode sputtering. The unique feature of this physical coating process is to form a very dense and smooth PVD coating, which can reduce the friction and the tendency of chip accretion. At the same time, this method improves the stability of the cutting edge, and increases the resistance of the back face wear, thus achieving the maximum metal removal rate. Field tests have shown that hipims indexable blades have advantages over standard types. Tool life increased by 200%. The demand for high-performance cutting tools for processing aluminum alloy is growing, especially in the aviation industry and automobile industry.

Dynamisches Fräsen: Eine auf Effizienz ausgerichtete Frässtrategie

Viele Branchen (insbesondere die Zulieferindustrie) stehen unter dem Druck, die Verarbeitungsstabilität zu verbessern, die Verarbeitungsgeschwindigkeit zu beschleunigen, die Verarbeitungskosten zu senken und die Verarbeitungsqualität sicherzustellen. Gleichzeitig sind die Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Bearbeitung und die Kosteneffizienz für die Oberflächenqualität und die Dimensionsstabilität streng. Darüber hinaus wächst auch die Nachfrage nach leichten oder hitzebeständigen Materialien. Aufgrund dieser Eigenschaften sind diese Materialien aus den Materialgruppen ISO m und ISO oft schwer genau zu verarbeiten. Das dynamische Fräsen bietet Lösungen für diesen Bereich und gewährleistet gleichzeitig Produktionseffizienz und Bearbeitungszuverlässigkeit. 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 Fräsers. Beim Hochleistungsschneidverfahren ist die Schnitttiefe relativ gering, wenn sich das Fräswerkzeug bewegt. Beim hochdynamischen Schneidprozess steuert das CAD / Nocken-Steuerungssystem während 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 größer als die des herkömmlichen Hochleistungsschneidens, dh der Hubabstand wird verringert, da die gesamte Werkzeuglänge verwendet werden kann.

Was ist der Werkzeugentwicklungstrend in der heutigen Bearbeitungsindustrie 2?


Abbildung 1 Die dynamische Frässtrategie erfordert ein geeignetes Werkstück, ein Fräswerkzeug, eine Werkzeugmaschine und ein CAD / CAM-System

Beim Hochleistungsschneiden ist der Hüllkurvenwinkel oft sehr groß. Daher ist auch die Kraft im Prozess sehr groß. Dies beschleunigt den Verschleiß der Werkzeug- und Maschinenspindel. Zum anderen zeichnet sich das dynamische Fräsen durch hohe Bearbeitungsstabilität 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 höhere Schneidparameter, eine geringere Nichtschneidzeit und eine größere Bearbeitungsstabilität 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 Möglichkeiten 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 heißt, wie können Sie die Vorteile der Werkzeugmaschine voll ausschöpfen, ohne den Prozess wesentlich zu ändern 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.

Was ist der Werkzeugentwicklungstrend in der heutigen Bearbeitungsindustrie 3?


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

During the first tool cutting, the computer “learns” the idle output of the spindle and the maximum cutting efficiency of each tool. It then measures the spindle output up to 500 times per second and automatically adjusts the feed in each case. That is to say, the machine tool always runs with the maximum feed amount of each tool. If the cutting conditions change (cutting depth, machining allowance, wear, etc.), the computer will adjust the speed and output in real time. This not only has a positive impact on the machining time of the workpiece, but also improves the machining reliability with the optimized milling characteristics. The force acting on the spindle is more constant, and the service life of the cutter is prolonged.

If there is a risk of cutter breakage, the computer will immediately reduce the amount of feed or stop the operation completely. Using our high-end computer processing customers, its processing efficiency has achieved amazing improvement. If the process is compatible, the processing time can be reduced by 10%. We have managed to cut the processing time by another half. When the number is large, it will free up a lot of machining capacity. ” In addition, this method is effective no matter whether Walter tool is used or not. It only needs to meet the system requirements of the machine tool.

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