Verzugskompensation in der Zerspanung unter Verwendung einer dynamischen Werkzeugzustellung
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B. Beekhuis
Kurzfassung
Eine Verzugskompensationsmethode in der Zerspanung von dünnwandigen zylindrischen Ringen aus 100Cr6 zur Reduzierung von Rundheitsschwankungen wird in diesem Beitrag vorgestellt. Zunächst wurde eine Messmethode zur Erfassung der Ring-Verformung und der maximalen Formabweichungen in dem Drehbearbeitungszentrum entwickelt. Die Messfehler der entwickelten Messmethode wurden diskutiert und konstruktive Verbesserungsmaßnahmen identifiziert. Basierend auf der gemessenen Ringverformung und Formabweichung wurde nach einer konventionellen Zerspanung die dynamisch angepasste Werkzeugzustellung des finalen Korrekturschnittes berechnet. In Experimenten konnte nachgewiesen werden, dass unter Verwendung einer dynamischen Verstelleinheit mit der entwickelten Kompensationsmethode die Rundheitsschwankungen deutlich minimiert werden konnten.
Abstract
This paper presents a distortion engineering method during the turning of 100Cr6 cylindrical bearing rings is presented in this paper. Test results show that the outer shape deviation after turning can be minimized by using a mechatronic system to control the depth of cut. The calculation of the depth of cut is based on the measurement of the radial deviation and elastic ring deformation within the machine tool. The measurement error of the developed measurement method is discussed.
Literatur
1. Volkmuth, J.: Eigenspannungen und Verzug. HTM Härterei-Techn. Mitt.51 (1996) 3, S. 145–154Search in Google Scholar
2. Clausen, B.; Lübben, Th.; Frerichs, F.; Klein, D.; Kusmierz, R.; Nowag, L.; Prinz, C.; Surm, H.: Prozesskettenübergreifende Analyse der Verzugsentstehung am Beispiel von Wälzlagerringen. HTM Z. Werkst. Wärmebeh. Fertigung59 (2004) 1, S. 35–44Search in Google Scholar
3. Keßler, O.; Prinz, Ch.; Sackmann, T.; Nowag, L.; Surm, H.; Frerichs, F.; Lübben, Th.; Zoch, H.-W.: Experimental study of distortion phenomena in manufacturing lines. Proc. 1st Int. Conf. on Distortion Engineering, Bremen, 2005, S. 11–2110.1002/mawe.200500975Search in Google Scholar
4. Clausen, B.; Frerichs, F.; Goch, G.; Klein, D.; Lübben, Th.; Nowag, L.; Prinz, C.; Sackmann, T.; Stöbener, D.; Surm, H.; Zoch, H.-W.: Verzugsentstehung von Wälzlagerringen – Eine prozesskettenübergreifende Analyse. HTM Z. Werkst. Wärmebeh. Fertigung61 (2006) 6, S. 309–319Search in Google Scholar
5. Brinksmeier, E.; Sölter, J.; Grote, C.: Distortion Engineering – Identification of Causes for Dimensional and Form Deviations of Bearing Rings. CIRP Annals56 (2007) 1, S. 109–11210.1016/j.cirp.2007.05.028Search in Google Scholar
6. Brinksmeier, E.; Walter, A.; Sölter, J.; Nowag, L.: Einfluss der Drehbearbeitung auf den Verzug von 100Cr6-Ringen. HTM Z. Werkst. Wärmebeh. Fertigung58 (2003) 5, S. 266–271Search in Google Scholar
7. Nowag, L.; Sölter, J.; Walter, A.; Brinksmeier, E.: Effect of Machining Parameters and Clamping Technique on Residual Stresses and Distortion of Bearing Rings. Proc. 1st Int. Conf. on Distortion Engineering, Bremen, 2005, S. 185–19310.1002/mawe.200500954Search in Google Scholar
8. Sölter, J.; Nowag, L.; Sackmann, T.; Walter, A.; Rentsch, R.; Brinksmeier, E.: Einflüsse von Zerspanung und Umformung auf den Bauteilverzug. wt Werkstattstechnik online96 (2006) 3, S. 131–137Search in Google Scholar
9. Wagner, H. D.: Spannkraftverluste beim Drehen unter Beachtung der radialen Verformung und Steifigkeit von Werkstücken. Dissertation, TU Darmstadt, Carl Hanser Verlag, München, 1987Search in Google Scholar
10. Hellwig, W.: Spanngenauigkeit von Dreibackenfuttern. Dissertation, TH Braunschweig, 1966.Search in Google Scholar
11. Surm, H.; Keßler, O.; Frerichs, F.; Hoffmann, F.; Zoch, H.-W.: Erweiterte Verzugsanalyse am Beispiel von Wälzlagerringen. – Dem Verzug eine Richtung geben! HTM Z. Werkst. Wärmebeh. Fertigung63 (2008) 2, S. 95–103Search in Google Scholar
12. Bußmann, W.: Formfehleranalyse beim Planfräsen gehärteter Bauteile. Dissertation, Universität Hannover, 1991Search in Google Scholar
13. Basile, A.: Sicheres deformationsarmes Spannen beim Drehen dünnwandiger Hohlteile. MM Das Industrie Magazin36 (2008), S. 94–97Search in Google Scholar
14. Grote, C.; Brinksmeier, E.; Garbrecht, M.: Distortion engineering in turning process with standard clamping system. Proc. 2nd Int. Conf. on Distortion Engineering, Bremen, 2008, S. 163–170Search in Google Scholar
15. Dijkman, M.; Stobener, D.; Allers, S.; Kuhfuss, B.; Goch, G.: In-Process Control of Cutting Depth during Turning. Proc. SICE ann. conf., Kagawa, Japan, 2007, S. 2984–2989Search in Google Scholar
16. Stoebener, D.; Dijkman, M.: An Ultrasound In-Process-Measuring System to Ensure a Minimum Roundness Deviation for Rings During Turning. CIRP Annals56 (2007), S. 13–1610.1016/j.cirp.2007.05.122Search in Google Scholar
17. Stoebener, D.; Goch, G.: In-process measurement of wall thickness deviations during turning. Proc. 2nd Int. Conf. on Distortion Engineering, Bremen, 2008, S. 311–318Search in Google Scholar
© 2009, Carl Hanser Verlag, München
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