Chapter 16. Ausprägung der Oberflächentopografie beim Hochgeschwindigkeitsfräsen mit Kugelkopffräsern

  1. em. Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. h.c. mult. H. K. Tönshoff and
  2. Dr.-Ing. C. Hollmann
  1. F. Lierath and
  2. H.-J. Knoche

Published Online: 30 SEP 2005

DOI: 10.1002/3527605142.ch16

Hochgeschwindigkeitsspanen metallischer Werkstoffe

Hochgeschwindigkeitsspanen metallischer Werkstoffe

How to Cite

Lierath, F. and Knoche, H.-J. (2004) Ausprägung der Oberflächentopografie beim Hochgeschwindigkeitsfräsen mit Kugelkopffräsern, in Hochgeschwindigkeitsspanen metallischer Werkstoffe (eds H. K. Tönshoff and C. Hollmann), Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, FRG. doi: 10.1002/3527605142.ch16

Editor Information

  1. Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen, Universität Hannover, Schönebecker Allee 2, 30823 Garbsen, Germany

Publication History

  1. Published Online: 30 SEP 2005
  2. Published Print: 14 DEC 2004

ISBN Information

Print ISBN: 9783527312566

Online ISBN: 9783527605149

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Keywords:

  • Hochgeschwindigkeitsfräsen mit Kugelkopffräsern;
  • Ausprägung der Oberflächentopografie

Summary

Das Grundanliegen des DFG-Vorhabens “Der Einfluss technologischer Primärkenngrößen und Parameter auf die Ausprägung der Werkstückoberflächen beim Hochgeschwindigkeitsfräsen” (Li 559/4) besteht in der Erforschung der Wechselwirkungen zwischen dem Hochgeschwindigkeits-Fräsvorgang mit Kugelkopffräsern mit seinen Wirkmechanismen und dem hochdynamischen Werkstoffverhalten, insbesondere hinsichtlich seiner Auswirkungen auf Topografie und Randzone.

Die Feingestalt der Oberflächen hat für die Funktionalität von Bauteilen im Gesenk- und Formenbau eine besondere Bedeutung. Die dabei auftretenden spezifischen Phänomene werden theoretisch und experimentell untersucht.

Die aus der Fräsergeometrie und Kinematik resultierenden theoretischen Rauheitsprofile werden analysiert und modelliert. Dies gilt sowohl für scharfe als auch für verschleißbehaftete Werkzeugzustände. Störgrößen seitens der Maschine (Bewegungsungleichförmigkeiten) und des Werkzeuges (Rundlauf, Schneidenschartigkeit) werden berücksichtigt.

Die theoretischen Ergebnisse werden mit den umfangreichen Messergebnissen korreliert, und der Einfluss der Schnittwerte wird analysiert. Unterschiede, resultierend aus hohen und konventionellen Geschwindigkeiten, werden statistisch abgesichert herausgearbeitet.

Die Wirkung der Schartigkeit der Werkzeugschneide auf die Ausbildung der Rauheit quer zur Vorschubrichtung wird quantitativ analysiert und schnittgeschwindigkeitsabhängig quantifiziert.

Der Einfluss von Härte und Gefüge des Warmarbeitsstahles 40CrMnMo7 (im Lieferzustand, gehärtet sowie in zwei Anlasszuständen) auf die Ausbildung der Topographien wird dargestellt und diskutiert.

Auf Untersuchungsergebnisse, die über den dargestellten Umfang hinausgehen und die im Rahmen des DFG-Vorhabens erarbeitet wurden, wird verwiesen.

The DFG-project entitled “Der Einfluss technologischer Primärkenngrößen und Parameter auf die Ausprägung der Werkstückoberflächen beim Hochgeschwindigkeitsfräsen” (Li 559/4) aims at investigating the interactions between high-speed milling with spherical head cutters and its mechanisms of action and the highly dynamic material behaviour, particularly with regard to its effects on topography and peripheral zone.

The surface finish is particularly important to the functionality of components in die and mould making. Specific phenomena occurring in this respect are examined both theoretically and experimentally analysed and modelled. This applies to both sharp and wear-bound tool states. Disturbance variables caused by the machine (non-uniform motion) and the tool (true running, raggedness of cutting edge) are taken into consideration. The theoretical results are correlated with the extensive measuring results. The impact of the cutting values is analysed. Differences resulting from high and conventional speeds are identified on a statistically safe basis.

The effect of the cutting edge's raggedness on roughness formation transversally to the feed direction is analysed quantitatively and quantified as a function of the cutting speed. The impact of hardness and microstructure of hot-work tool steel 40CrMnMo7 (in as-supplied state, hardened and in two tempering states) on topography formation is presented and discussed.

Reference is made to investigation results which go beyond the limits of the presentation and have been obtained in the scope of the DFG project.