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Vordergelegedoppelrad Daimler AG(Bearbeitung der Reibschweißnaht)

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» Einleitung

» Schlitzen und Drehen

» Drehfräsen (2 Zustellungen)

» Drehfräsen (1 Zustellung)

» Versuchsbedingungen

» Zusammenfassung

Werkstoff: 25MoCr4


Einleitung

• Die Firma Daimler AG in Gaggenau plant aufgrund von anwachsenden Stückzahlen für die Bearbeitung des Vordergelegedoppelrades in eine neue Maschine zu investieren.

• In diesem Zusammenhang soll nach Möglichkeiten gesucht werden, um die Bearbeitung der Reibschweißnaht prozessicherer zu gestalten.

• Bei einer konventionellen Drehbearbeitung der Reibschweißnaht entseht zum Ende der Bearbeitung hin, ein sehr stabiler Ring, der die Wendeschneidplatte im weiteren Verlauf des Zerspanvorgangs beschädigt.


Einleitung

• Im Rahmen dieses Projekts sollte ermittelt werden, welche Möglichkeiten es gibt die Reibschweißnaht prozesssicher vorzubearbeiten.• Schwerpunkt ist vor allem, das Entstehen des „Ringes“ zu vermeiden.

Versuchsinhalt:

• Drehfräsen mit einmaliger Zustellung

• Drehfräsen mit zweimaliger Zustellung

• Schlitzen der Naht und anschließendes Überdrehen

• Die Firma Daimler AG in Gaggenau plant aufgrund von anwachsenden Stückzahlen für die Bearbeitung des Vordergelegedoppelrades in eine neue Maschine zu investieren.

Zielsetzung:

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Einleitung(Ausgangssituation)

Drehhalter: N176.39-2525-12

Wendeplatte: RCMT-10T3M0-PM 4225

Schnitttiefe ap: 3 mm

Schnittgeschw.: 300 m/min

Zahnvorschub (radial).: 0,15 mm

Zahnvorschub (axial).: 0,3 mm

Gap between welding zone

and workpiece

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Bei einer konventionellen Drehbearbeitung der Reibschweißnaht entseht zum Ende der Bearbeitung hin, ein sehr stabiler Ring, der die Wendeschneidplatte im weiteren Verlauf des Zerspanvorgangs beschädigt.

Gap between welding zone

and workpiece

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Außerdem führt der Ring dazu, dass die Späne nur noch sehr schlecht abtransportiert werden können.


Versuchsbedingungen

Versuchsmaschine:

• Stangendurchmesser max. Ø 65 mm

• Drehdurchmesser max. Ø 660 mm• Drehlänge max. 1081 mm• Hauptspindeldrehzahl 5000 min-1• Leistung (Spindel) max. 15 KW• Drehmoment (Spindel) max. 358 Nm [263 Nm]• Frässpindeldrehzahl 12000 min-1• Leistung (Frässpindel) max. 18,5 KW• Drehmoment (Frässpindel) max. 120 Nm [44 Nm]• Verfahrweg in X 750 mm• Verfahrweg in Y +/- 210 mm• Aufnahme Drehspindel: Capto C5• Aufnahme Frässpindel: Capto C6


Versuchsbedingungen

• Aufnahme Rohrseite: 3-Backenfutter Kitagava Ø 215 mm

• Spannbacken: Außenspannung mit Krallenbacken / Schunk SZAJ 20-4

• Spannlänge: 12 mm• Spandruck: 20 bar

Aufspannung:


Drehfräsen mit Coromill R390(Zweimaliges Eintauchen)

Fräser: R390-044C4-11MO60

Wendeplatte: R390-11T308M-PM

Schnitttiefe ap: 3,5 mm


Drehzahl: 1700 min-1

Radial:

Zahnvorschub.: 0,09 mm

Vorschubgesschw.: 600 mm/min

Axial:




Drehfräsen mit Coromill R390(Zweimaliges Eintauchen)

Bearbeitungszeit: 49s

Spanbildung: gut

Notwendige Antriebsleistung: 7,1 KW

Oberflächengüte: k.A.


Fräser: R390-044C4-11MO60

Wendeplatte: R390-11T308M-PM

Schnitttiefe ap: 3,5 mm


Drehzahl: 1700 min-1

Radial:



Axial:



Drehfräsen mit Coromill R390(Einmaliges Eintauchen)



Spanbildung: gut

Notwendige Antriebsleistung: 12 KW


Drehfräsen mit Coromill R390(Einmaliges Eintauchen)


Schlitzen und Drehen

Fräser: R300-020A25L-10LDurchmesser: 20 mmZähnezahl: 2Wendeplatte: R300-1032M-PM 1030Schnitttiefe: ≈ 3 mmSchnittgeschw.: 200 m/minZahnvorschub (radial).: 0,04 mmZahnvorschub (axial).: 0,16 mm

Halter: N176.39-2525-12 Wendeplatte: RCMT-10T3M0-4225Schnitttiefe: 3 mmSchnittgeschw.: 300 m/minZahnvorschub (radial).: 0,15 mmZahnvorschub (axial).: 0,3 mm




Spanbildung: gut

Notwendige Antriebsleistung: 3,1 KW (Schlitzen)12 KW (Drehen)



Zusammenfassung

Drehenfräsen (1 Zustellung)

Drehfräsen (2 Zustellungen)


Bearbeitungszeit 30s 49s 42s

Prozesssicherheit (bezogen auf Spanform und Plattenbruch)

gut gut gut

Werkzeugbedarf 1 1 2

Oberflächengüte k.A (geschruppt) k.A. (geschruppt) k.A. (geschruppt)

Leistungsbedarf 12 KW 7,1 KW3,1 KW (Schlitzen) 12 KW (Drehen)

Programmieraufwand gering gering mittel

Maschinenstabilität hoch hoch mittel


ZusammenfassungDie Entscheidung welches Verfahren für die Schruppbearbeitung der Reibschweißnaht favorisiert werden sollte, ist vor allem maschinenabhängig.

Sowohl das Drehfräsen, wie auch das Schlitzen und anschließende Drehen habenihre Vor- und Nachteile.

Bei Multi-Task-Maschinen ist es empfehlenswert sich für die Drehfräsvariante zu entscheiden. Dafür spricht vor allem:

• geringe Bearbeitungszeit• höhere Prozesssicherheit (Plattenbruch, Späne) gegenüber Schlitzen / Drehen• nur ein Werkzeug notwendig

Falls für die Bearbeitung „nur“ eine Drehmaschine mit angetriebener Einheit zurVerfügung steht, sollte wenn möglich die Variante Schlitzen und anschließendesDrehen angewendet werden.

•weniger Steifigkeit der Fräseinheit erforderlich

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