Martin Dix

Orthogonales Drehfräsen als effiziente Alternative zum Rundschleifen

Kurzfassung Das in diesem Beitrag vorgestellte Prozessmodell zum orthogonalen Drehfräsen ermöglicht einen bedeutenden Sprung in der umsetzbaren Genauigkeit bei der Fertigung von rotationssymmetrischen Werkstücken wie zum Beispiel hydrodynamisch geschmierte Haupt- und Pleuellagersitze einer Kurbelwelle. Durch die Lokalisierung des Spanprozesses auf die Stirnschneide des Fräswerkzeugs können die Eingriffsverhältnisse und die auftretenden Prozesskräfte exakt bestimmt und prozessspezifische Werkzeuggeometrien rechnerisch aus dem Modell abgeleitet werden. Das Ziel dieser Entwicklung ist die Substitution von Rundschleifprozessen durch exzentrisch-orthogonales Drehfräsen, das durch die Komplettbearbeitung in Dreh-Fräsbearbeitungszentren hohe ökonomische und ökologische Vorteile beinhaltet.

Methodology for analysing hybrid cutting processes with thermal assistance

Abstract Hybrid cutting process combines different physical mechanism to achieve an extended performance of the cutting process. Yet, adding supporting systems and consumptions must be seen critical because they are not directly adding value, which means that they are consumers only. It is essential to analyse and optimize their use in relation to the superior process development. Thereby the two physical mechanisms and their interactions result in many parameters to be handling for successful process setup. Different approaches, e.g. design of experiments or finite elements methods, exist to analysis and optimize such complex machining processes. Both approaches will be shown by analysis of drilling with cryogenic cooling and laser-assisted milling. Finally, a new combined methodology will be presented in general.

A comparison between wet and cryogenic drilling of CFRP/Ti stacks

ABSTRACT This paper compares conventional and cryogenic cooling in the deep hole drilling of carbon fiber reinforced polymer (CFRP)/Ti stacks. Various parameters are taken into account to find if the use of cryogenic coolant is justified by the improvement of the final results. Both the thrust and the torque were acquired continuously during the machining operations and compared both in average and distribution. The use of a cryogenic coolant brings a reduction in thrust force and torque without any sensible drawback. Overall the results prove that cryogenic drilling is a suitable technology for CFRP/Ti stack drill.

Experimental Investigations of Bulge Formation for Burnishing on Plain Surfaces

Burnishing as a forming finishing process enables the production of precise and mechanical compressed surfaces. The forming operation can be easily integrated into cutting processes due to its kinematic similarities. Through this integration it was possible to create highly efficient process chains for the machining of rotational symmetrical parts. The formed surface qualities are also interesting for prismatic geometries, but the adaptation of this force controlled process is challenging, because of its multiaxial characteristics. A main limiting factor for burnishing on plain surfaces is the formation of a burnishing bulge on the edges of the burnished area. Several investigations of the process on plain surfaces where done to analyse the bulge formation characteristics of the aluminium EN AW-2007 material. Experiments of different single burnished paths and burnished areas with the subsequent 3D capturing of the created surfaces were done. The investigations show, that the deformation is highly dependent on the applied burnishing force and the burnishing feed. The length and width of the burnished area does not have an influence on the bulge formation.

Werkzeugkonzeption für das orthogonale Hochgenauigkeitsdrehfräsen

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.

Technologie zur spanenden Bearbeitung von Elastomeren mit kryogener Kühlung

Kurzfassung Die Herstellung von Elastomerbauteilen mit urformenden Fertigungsverfahren ist auf Grund der kostenintensiven Herstellung des notwendigen Presswerkzeugs besonders bei Kleinserien oder Einzelteilen unwirtschaftlich. Als eine Alternative wird daher die flexible spanende Bearbeitung angesehen. Die weichen Elastomere lassen sich jedoch nur sehr schwierig bearbeiten, da das Material der Schneide ausweicht und somit keine definierten Strukturen herstellbar sind. Im Rahmen dieses Beitrags wird eine neuartige Technologie vorgestellt, welche mit kryogener Kühlung die mechanischen Eigenschaften des Elastomers temporär anpasst, wodurch diese deutlich steifer und härter werden, und somit eine präzise spanende Bearbeitung ermöglicht wird. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass filigranste Formelemente mit einer sehr hohen Genauigkeit und Oberflächenqualität fertigbar sind.