verfahren zur verbesserung der bearbeitungsgenauigkeit beim waelzfraesen von wellenraedern

Das Wälzfräsen von Wellenrädern ist ein präziser Prozess, der zur Herstellung von Zahnrädern verwendet wird. Die Bearbeitungsgenauigkeit hängt von verschiedenen Faktoren ab, einschließlich Werkzeugauswahl, Maschinenparameter und Prozessstabilität. Um die Bearbeitungsgenauigkeit beim Wälzfräsen zu verbessern, sind spezielle Verfahren und Maßnahmen notwendig. Hier sind einige wichtige Ansätze:

1. Werkzeugauswahl und -pflege

a. Hochwertige Werkzeuge verwenden

Die Qualität der Fräswerkzeuge hat einen direkten Einfluss auf die Präzision. Werkzeuge aus Hartmetall oder speziellen Schneidstoffen wie beschichteten HSS-Werkzeugen (High-Speed Steel) erhöhen die Standzeit und die Schnittgenauigkeit. Die Auswahl von Werkzeugen mit präzisen Schneidkantengeometrien verbessert die Oberflächenqualität und die Maßhaltigkeit der Zahnräder.

b. Werkzeugverschleiß minimieren

Der Verschleiß der Fräser beeinflusst die Maßgenauigkeit der Werkstücke. Durch regelmäßige Überprüfung und rechtzeitiges Austauschen der Werkzeuge können Ungenauigkeiten vermieden werden. Der Einsatz von Beschichtungen wie TiN (Titannitrid) oder TiAlN (Titanaluminiumnitrid) kann ebenfalls die Lebensdauer und Präzision der Werkzeuge erhöhen.

2. Optimierung der Maschinenparameter

a. Optimale Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe

Durch Anpassung der Schnittgeschwindigkeit und des Vorschubs an das Material und die Bearbeitungsbedingungen kann die Präzision verbessert werden. Zu hohe Vorschübe können zu unerwünschten Vibrationen führen, die die Maßhaltigkeit beeinträchtigen. Eine Reduzierung des Vorschubs und die Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit können in vielen Fällen die Oberflächenqualität verbessern.

b. Einsatz von Kühlmitteln

Eine ausreichende Kühlung während des Fräsprozesses ist entscheidend, um thermische Verformungen und Werkzeugverschleiß zu minimieren. Kühlmittel verbessern die Bearbeitungsbedingungen, reduzieren die Hitzeentwicklung und sorgen für eine längere Standzeit des Werkzeugs. Eine kontrollierte Kühlmittelzufuhr direkt auf die Schneidzone fördert die Präzision.

3. Maschinenstabilität und Wartung

a. Maschinenkalibrierung und -justierung

Die Maschine muss regelmäßig kalibriert werden, um sicherzustellen, dass alle Achsen korrekt ausgerichtet sind. Eine schlecht justierte Maschine kann zu Ungenauigkeiten in der Bearbeitung führen. Dies gilt besonders für die Spindel, deren Positionierungsgenauigkeit regelmäßig überprüft werden sollte.

b. Vermeidung von Vibrationen

Maschinenvibrationen können die Präzision der Zahnräder stark beeinträchtigen. Um Vibrationen zu minimieren, sollten die Maschinen auf einem stabilen Fundament installiert werden, und alle Komponenten wie Lager und Führungen sollten in gutem Zustand sein. Gegebenenfalls können vibrationsdämpfende Systeme oder spezielle Aufspanntechniken eingesetzt werden.

4. Kontrollierte Aufspannung des Werkstücks

a. Starre Aufspannung

Eine starre und wiederholgenaue Aufspannung des Werkstücks ist entscheidend, um Maßungenauigkeiten durch Verschiebungen oder Kippbewegungen zu verhindern. Spannvorrichtungen, die das Werkstück während des gesamten Bearbeitungsprozesses stabil halten, tragen zur Erhöhung der Bearbeitungspräzision bei.

b. Verwendung von Mehrfachspannsystemen

Mehrfachspannsysteme, die das Werkstück von mehreren Seiten fixieren, können Bewegungen während des Fräsprozesses verhindern und die Bearbeitungsgenauigkeit verbessern.

5. Kompensation thermischer Effekte

a. Temperaturkontrolle

Die Erwärmung des Werkstücks und der Werkzeuge während des Bearbeitungsprozesses führt zu thermischen Ausdehnungen, die die Maßhaltigkeit beeinträchtigen können. Eine konstante Temperatur in der Fertigungsumgebung und eine regelmäßige Kühlung des Werkstücks helfen, thermische Verformungen zu minimieren.

b. Thermische Kompensation

Moderne CNC-Maschinen bieten thermische Kompensationsfunktionen, die temperaturbedingte Abweichungen automatisch ausgleichen. Diese Funktionen sollten aktiviert und optimiert werden, um die Genauigkeit zu erhöhen.

6. Mess- und Kontrollsysteme

a. In-Prozess-Messtechnik

In-Prozess-Messsysteme, die während der Bearbeitung das Werkstück auf Abweichungen kontrollieren, helfen, Toleranzfehler sofort zu erkennen und zu korrigieren. Solche Systeme können mit automatischen Korrekturmaßnahmen gekoppelt werden, um die Maßgenauigkeit zu verbessern.

b. Endkontrolle

Nach Abschluss des Wälzfräsens sollte das Werkstück einer detaillierten Qualitätskontrolle unterzogen werden. Taktile oder optische Messsysteme können verwendet werden, um die Einhaltung der Toleranzen zu überprüfen und eventuelle Nachbearbeitungen zu planen.

7. Optimierung des Fräsprogramms

a. Optimierung der Werkzeugwege

Eine präzise Programmierung der Werkzeugwege kann helfen, die Bearbeitungszeit zu verkürzen und die Genauigkeit zu erhöhen. Der Einsatz von CAD/CAM-Systemen zur Simulation des Fräsprozesses ermöglicht es, optimale Werkzeugpfade zu entwickeln, die die Bearbeitungsgenauigkeit maximieren.

b. Feinabstimmung der Bearbeitungsstrategie

Eine schrittweise Optimierung der Bearbeitungsstrategie – beginnend mit der Grobbearbeitung und gefolgt von Feinbearbeitungsschritten – kann die Genauigkeit erhöhen. Durch die Reduktion der Schnittkräfte in den finalen Bearbeitungsschritten werden Abweichungen durch Werkzeug- oder Werkstückverformungen minimiert.

Fazit

Das Wälzfräsen von Wellenrädern ist ein komplexer Prozess, der hohe Anforderungen an Präzision und Wiederholgenauigkeit stellt. Durch den gezielten Einsatz hochwertiger Werkzeuge, die Optimierung von Maschinenparametern, die Stabilisierung der Maschinenumgebung und den Einsatz fortschrittlicher Messtechniken können die Bearbeitungsgenauigkeit und die Qualität der fertigen Werkstücke signifikant verbessert werden. Eine regelmäßige Maschinenwartung und die Berücksichtigung thermischer Effekte sind ebenfalls entscheidend, um langfristig präzise Ergebnisse zu gewährleisten

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ISO 9001:2015 zertifiziert
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CNC-Bearbeitungsmaterialien

CNC-Maschinen können eine Vielzahl von Materialien verarbeiten und bieten Ihnen zahlreiche Optionen für die schnelle Prototypenerstellung bis hin zur Serienfertigung kundenspezifischer, komplexer Teile. Um Ihren Fertigungsanforderungen gerecht zu werden, stellen wir Ihnen sofortige Angebote für über 100 Metalle und Kunststoffe zur Verfügung. Außerdem können Sie die Preise für eine Vielzahl von Fertigungsmaterialien vergleichen.

Aluminium	2011,2024,6063,6061,6082,5052,5083,7075,7085
Edelstahl	303.304.316.316L,420.430fr,440,17-4ph,301.321
Kupfer und Messing	C11000, C14500, C17200, C17500, C35300, C36000
Stahl	Q235,45#,Cr12,3Cr13,GCr15,40Cr,65Mn,SKD11
andere Metalle	DT4C,DT4E,Ti 6Al-4V,Ti 6Al-4V Eli,AZ91D
Superlegierung	Hastelloy, Invar-Legierung, Inconel, Kovar, Monel-Legierung
Wolfram	YG8,YG10,YG15
Plastik	PEEK, ABS, PTFE, POM, PVC, Bakelit, PMMA, PPS, PU, FR4, PC, PA6, PA66, HDPE, LDPE, UHMW, Kohlefaser

Oberflächenbehandlung durch CNC-Bearbeitung

Bei der CNC-Bearbeitung bleiben sichtbare Werkzeugspuren zurück, da ein Teil der Blockoberfläche entfernt wird, um die gewünschte Form zu erzeugen. Wenn Sie kein bearbeitetes Teil wünschen, wählen Sie eine Oberflächenbeschaffenheit für Ihr kundenspezifisches Teil. Be-cu bietet mehrere gängige Oberflächenveredelungen an, um die Funktionalität und Ästhetik zu verbessern.

Eloxieren	Eloxieren verbessert die Korrosionsbeständigkeit, verbessert die Verschleißfestigkeit und Härte und schützt Metalloberflächen. Es wird häufig in mechanischen Teilen, Flugzeugen, Automobilteilen, Präzisionsgeräten usw. verwendet.
Perlenstrahlen	Durch das Perlenstrahlen entstehen Teile mit einer glatten Oberfläche und einer matten Textur. Es wird hauptsächlich für optische Zwecke verwendet und es können auch andere Oberflächenbehandlungen angewendet werden.
Pulverbeschichtung	Bei der Pulverbeschichtung handelt es sich um eine Beschichtungsart, die als rieselfähiges Trockenpulver aufgetragen wird. Im Gegensatz zu herkömmlichen Flüssigfarben, die über ein verdunstendes Lösungsmittel aufgetragen werden, werden Pulverbeschichtungen typischerweise elektrostatisch aufgetragen und dann mit Hitze oder ultraviolettem Licht ausgehärtet.
Galvanisieren	Galvanisieren kann funktional, dekorativ oder korrosionsbedingt sein. Viele Branchen nutzen dieses Verfahren, darunter auch die Automobilbranche, wo die Verchromung von Autoteilen aus Stahl üblich ist.
Verfeinerung	Beim Polieren wird ein Teil physikalisch gerieben oder chemisch behandelt, um eine glatte, glänzende Oberfläche zu erzeugen. Dieser Prozess erzeugt eine Oberfläche mit erheblicher Spiegelreflexion, kann jedoch bei einigen Materialien zu einer Verringerung der diffusen Reflexion führen.
Bürsten	Beim Bürsten handelt es sich um einen Oberflächenvorbereitungsprozess, bei dem mit einem Schleifband Markierungen auf die Oberfläche eines Materials gezogen werden, meist aus ästhetischen Gründen.

JIT-Lieferung und Logistikmanagement

Hinter dieser Technologie stehen die Experten für Lieferlogistik und Qualitätskontrolle von BE-CU, die sicherstellen, dass die Erwartungen jedes Kunden an pünktliche Lieferung und Produktqualität erfüllt und übertroffen werden. Die jahrzehntelange Erfolgsgeschichte bei der termingerechten Lieferung präzisionsgefertigter Teile bietet zusätzliche Sicherheit, damit Sie alles richtig machen können, wenn Sie es brauchen. Kontaktieren Sie CNC noch heute, um Ihren Projekttermin zu vereinbaren. Senden Sie uns eine E-Mail oder besuchen Sie unser Online-Kontaktformular.