Präzisionsbearbeitung von Messing- und Rotgussteilen – Kombinierte Dreh- und Fräsbearbeitung – CNC-Bearbeitung – Fertigungsbetrieb für Metallteile

Die kombinierte Dreh-Fräs-Bearbeitung wird in der chinesischen Luftfahrtindustrie erst seit relativ kurzer Zeit eingesetzt. Für die mechanische Bearbeitung komplexer rotierender Bauteile für Großflugzeuge sollten daher entsprechendeDreh-Fräs-BearbeitungDas Zentrum befasst sich mit den Themen Dreh-Fräs-Kombinationsbearbeitung, CNC-Programmierung, Schneidwerkzeuge sowie Schnittparameter – allesamt Herausforderungen, die für eine hocheffiziente Bearbeitung komplexer rotationssymmetrischer Bauteile in der Luftfahrt bewältigt werden müssen.

Bei Dreh-Fräs-Kombinationsmaschinen gibt es die Grundbewegung der Fräserrotation, die Grundbewegung der Werkstückrotation sowie die Grundbewegung des axialen Vorschubs des Fräsers und die Grundbewegung des radialen Vorschubs des Fräsers. Je nach der relativen Position der Drehachse des Werkstücks zur Drehachse des Werkzeugs lassen sich kombinierte Dreh-Fräsbearbeitungen hauptsächlich in axiale Dreh-Fräsbearbeitung, orthogonale Dreh-Fräsbearbeitung sowie allgemeine Dreh-Fräsbearbeitung unterteilen; Dabei sind das axiale Fräsdrehen und das orthogonale Fräsdrehen zwei Fräsdrehverfahren mit einem breiten Anwendungsspektrum. Da bei der axialen Dreh-Fräsbearbeitung die Drehachsen von Fräser und Werkstück parallel zueinander verlaufen, können damit nicht nur äußere zylindrische Oberflächen, sondern auch Innenbohrungen bearbeitet werden. Bei der orthogonalen Dreh-Fräsbearbeitung stehen die Drehachsen von Fräser und Werkstück senkrecht zueinander, können bei relativ kleinen Innendurchmessern keine Innenbohrungen bearbeitet werden. Bei der Bearbeitung von Außenzylinderflächen ist die Effizienz jedoch relativ hoch, da der Längsweg des Fräsers nicht begrenzt ist und ein größerer Längsvorschub verwendet werden kann.

Die kombinierte Dreh-Fräsbearbeitung weist folgende Merkmale auf:

1. Verwendung einer eingebauten Spindel mit hoher Präzision;

2. Das frei bewegliche Bedienfeld erhöht die Arbeitseffizienz;

3. Dieses Modell ist in erster Linie für die Massenproduktion ausgelegt und dient der Herstellung verschiedener Kleinteile sowie der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung komplexer Bauteile; darüber hinaus verfügt es über vielseitige Bearbeitungsmöglichkeiten.

4. Insbesondere bei solchen feinen, langen und komplexen Arbeitsschritten ist es möglich, die Formgebung in einem einzigen Arbeitsgang zu realisieren; zudem kann eine automatische Zuführvorrichtung eingesetzt werden, um die Effizienz zu steigern.

5. Materialübersicht: Zerspanungswerkstoffe, Kupfer, Eisen, Aluminiumlegierungen, Edelstahl, Teflon usw.

Die kombinierte Dreh-Fräsbearbeitung hat ihre eigenen Anwendungsbereiche und Vorteile; im Folgenden sind die wichtigsten Punkte aufgeführt.

1. Bei der Bearbeitung verschiedener Nuten und beim Ausräumen von Vertiefungen führt die Bearbeitung diskontinuierlicher Oberflächen zu einem unterbrochenen Schnitt. Bei der klassischen Drehbearbeitung wirken sich die dabei entstehenden Stoßbelastungen nachteilig auf den Bearbeitungsprozess aus und führen zu einer schlechten Oberflächenqualität sowie zu vorzeitigem Verschleiß der Werkzeuge. Bei der kombinierten Dreh-Fräsbearbeitung werden Fräser als Werkzeuge eingesetzt, wobei das Fräsen unter periodisch wechselnden Belastungen als unterbrochener Schnitt erfolgt.

2. Wenn das Material zu langen Spänen verarbeitet wird, stellt die Spänebildung beim Drehen eine große Herausforderung dar, und es ist nicht einfach, eine geeignete Spanbrecherrille für den Drehmeißel zu finden. Die bei der kombinierten Dreh-Fräsbearbeitung eingesetzten Fräser erzeugen kurze Späne, was die Kontrolle über die Späne erheblich verbessert.

3. Nehmen wir als Beispiel die Bearbeitung von Kurbelwellen und Hauptwellen mit exzentrischen Wellenhälsen: Bei der Drehbearbeitung von Werkstücken wie Kurbelwellenhälsen und exzentrischen Nocken dazu, dass durch ihre exzentrische Masse Unwuchtkräfte entstehen, was sich wiederum nachteilig auf die Bearbeitung auswirkt. Durch die Kombination von Drehen und Fräsen lassen sich diese negativen Auswirkungen jedoch dank der niedrigen Drehzahl des Werkstücks vermeiden. Die Einführung der kombinierten Dreh-Fräsbearbeitung in der Fertigung löst nicht nur Bearbeitungsprobleme, sondern steigert auch die Produktionsleistung erheblich. Durch den Einsatz dieser relativ neuen Bearbeitungsmethode lässt sich die Produktivität bei geeigneten modernen Werkzeugmaschinen und sorgfältig ausgewählten Schneidwerkzeugen deutlich steigern. Obwohl CNC-Werkzeugmaschinen bereits weit verbreitet sind, ist die Entwicklung von Metallbearbeitungsmaschinen nach wie vor zu traditionell. sind bestimmte Maschinen ausschließlich auf ihre jeweiligen Funktionen wie Drehen, Fräsen und Bohren ausgerichtet. Wenn es gelänge, Bearbeitungszentren, die rotierende Werkzeuge wie Fräser oder Bohrer aufnehmen, für die CNC-Drehbearbeitung zu integrieren, die Stillstandzeiten verkürzt und die Bearbeitungseffizienz gesteigert werden. Dieses Streben nach Effizienzsteigerung hat zu einer Umstellung geführt, bei der traditionelle CNC-Drehmaschinen mit rotierenden Antriebsköpfen nachgerüstet wurden, wodurch die kombinierte Dreh- und Fräsbearbeitung realisiert wurde. Moderne Multifunktionsmaschinen verfügen heute über eine B-Achse, die das Drehen und Bewegen der Werkzeuge ermöglicht, sowie über ein hervorragendes Steuerungssystem und modernste CAM-Software, sodass die wichtigsten Bearbeitungsaufgaben mit nur einer einzigen Werkstückaufspannung erledigt werden können.

Bei der kombinierten Dreh-Fräsbearbeitung gibt es zwei Hauptbearbeitungsarten: zum einen die Konturbearbeitung, bei der die Achse des Werkstücks parallel zur Werkzeugachse verläuft, und zum anderen die Flächenbearbeitung, bei der die Achse des Werkstücks senkrecht zur Werkzeugachse steht. Die Konturbearbeitung bei der kombinierten Dreh-Fräsbearbeitung ähnelt der Bearbeitung der Innen- und Außenkonturen rotierender Werkstücke mittels spiralförmiger Interpolationsfräsen. Bei der kombinierten Dreh-Fräsbearbeitung mit Flächenbearbeitung können nur Außenflächen bearbeitet werden. Obwohl die kombinierte Dreh-Fräsbearbeitung dem Drehen sehr ähnlich erscheint – so einfach wie das Drehen mit einem rotierenden Fräser –, unterscheiden sich diese beiden Bearbeitungsarten doch grundlegend voneinander. Die Schnittgeschwindigkeit bei der kombinierten Dreh-Fräsbearbeitung wird durch die Drehzahl des Fräsers bestimmt. Dies unterscheidet sich vom Drehen, bei dem die Schnittgeschwindigkeit durch die Drehzahl des Werkstücks definiert ist; bei der kombinierten Dreh-Fräsbearbeitung hängt die Drehzahl des Werkstücks lediglich vom Vorschub ab.

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