Hochgeschwindigkeitsfräsen von hochwarmfesten Stählen mit Minimalmengenschmierung:
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Aachen
Shaker
2005
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| Series: | Darmstädter Forschungsberichte für Konstruktion und Fertigung
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| adam_text | Inhaltsverzeichnis I
0 Inhaltsverzeichnis
0 Inhaltsverzeichnis I
0 1 Formelzeichen und Abkürzungen V
011 Formelzeichen V
012 Abkürzungen V
1 Einleitung 1
2 Stand der Forschung und Technik 2
2 1 Einsatz von KSS in der spanenden Fertigung 2
2 2 Trockenbearbeitung 6
2 3 Minimalmengenschmierung (MMS) 9
231 Definition der MMS 9
232 Verfügbare MMS-Systeme 10
233 Zuführung und Dosierung 12
234 Tropfengröße des Schmiermittels 17
235 Kühlschmierstoffe für die MMS 19
236 Vergleich der MMS mit Trocken- und Nassbearbeitung 20
3 Problematik und Zielsetzung 23
4 Modell zur Ermittlung des optimalen MMS-Einsatzes 25
4 1 Grundlagen der künstlichen neuronalen Netze (KNN) 25
411 Definition 25
412 Eigenschaften und Fähigkeiten 25
413 Einsatzmöglichkeiten von KNN in der Produktion 26
4 2 Festlegung der relevanten Ein- und Ausgangsdaten und Gewinnung von Trainingsdaten
26
II
Inhaltverzeichnis
421 Eingangsdaten 26
422 Ausgangsdaten 29
423 Gewinnung der Trainingsdaten 30
4 3 Entwicklung des technologischen Berechnungsmodells mit Hilfe der künstlichen
neuronalen Netze 30
431 Festlegung der Schichtzahl 30
432 Festlegung der Neuronenzahl jeder Schicht 30
433 Festlegung von Aktivierungsfunktionen für jede Schicht 30
434 Entwicklung des Berechnungsmodells 30
5 Versuchsbeschreibung 32
5 1 Versuchseinrichtungen 32
511 Werkstücke 32
512 Werkzeuge 33
513 Vorgehensweise 35
5 2 Messtechnik 36
521 Elektronenstrahl-Mikroanalyse (ESMA) 36
522 Phase-Doppler-Messgerät 36
6 Zerspanungsuntersuchungen 37
6 1 Einfluss der Einstellung des MMS-Systems 37
611 Vergleich verschiedener MMS-Geräte 37
612 Einfluss der MMS-Zufuhrungsrichtung (bei äußerer Zuführung) 40
613 Einfluss des Düsenabstands 44
6 2 Einfluss der Bearbeitungsparameter auf die MMS-Bearbeitung 45
621 Zu zerspanender Werkstoff 45
Inhaltsverzeichnis
III
622 Schneidstoffe und Beschichtungen 48
623 Chemische und physikalische Eigenschaften der Schmierstoffe 51
624 Schnittgeschwindigkeit 53
6 3 Einfluss des MMS-Systems 54
631 Luftdruck und -menge bei der Trockenbearbeitung 54
632 Schmiermittelmenge 55
6 4 Optimierung des MMS-Einsatzes 57
641 Einfluss der Druckluft beim MMS-Einsatz 62
642 Tropfengröße des Schmiermittels 70
643 Einfluss der Werkzeugsteifigkeit 74
644 Einfluss der Schnittgeschwindigkeit 77
6 5 Optimaler MMS-Einsatz fiir weitere WerkstoffTWerkzeug-Kombinationen 83
651 Werkstoff 1 2083 und Werkzeug A 83
652 Werkstoff 1 2083 und Werkzeug B 85
653 Werkstoff 1 2379 und Werkzeug A 87
654 Werkstoff 1 2379 und Werkzeug B 88
655 Vergleich des MMS-Optimums bei verschiedenen Werkzeugen und Werkstoffen
90
6551 Einfluss der Werkzeuge bei gleichen Werkstoffen 90
6552 Werkstoffeinfluss bei gleichen Werkzeugen 95
6 6 Fazit der Versuchsergebnisse 100
7 Validierung des Berechnungsmodells 103
8 Zusammenfassung und Ausblick 106
8 1 Zusammenfassung 106
IV
Inhaltverzeichnis
8 2 Ausblick 108
9 Literatur 110
10 Anhang 133
10 1 Versuchsmaschinen 133
10 1 1 5-achsige HSC-Fräsmaschine 133
10 1 2 3-achsige Bearbeitungszentrum: OKUMA MX 45-VAE 134
10 2 MMS-Geräte 135
10 2 1 microjet, Typ MKS-G 100 135
10 2 2 Lubrimat® L 60 136
10 2 3 INNOJECT-Typ M Serie 402 137
10 3 Messgeräte 137
10 3 1 Elektronenstrahl-Microanalyse (ESMA) 137
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