Die folgende Seminararbeit beschäftigt sich mit dem Thema der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung mit Minimalmengenschmierung. Sie wurde im Rahmen des technischen Schwerpunkts Produktionstechnik im 5. Semester des Bachelorstudiengangs Wirtschaftsingenieurwesen verfasst.
Unter Hochgeschwindigkeitsbearbeitung wird die Fertigung unter Verwendung hoher Schnittgeschwindigkeiten und/oder gleichzeitig großen Vorschubgeschwindigkeiten verstanden. Der Begriff HSC (High Speed Cutting) kommt aus dem Englischen und hat sich als Überbegriff für die gesamte Hochgeschwindigkeitszerspanung im deutschen Sprachraum durchgesetzt. Wesentlicher Vorteil der HSC-Fertigung ist die Produktionszeitverkürzung.
Der andere Fachbegriff aus der Thematik der Arbeit ist die Minimalmengenschmierung. Ein Begriff, welcher seit einigen Jahren oftmals mit HSC in Verbindung gebracht wird. Für die Minimalmengenschmierung gibt es keine DIN Definition. Allgemein ist Minimalmengenschmierung ein Kühlschmierkonzept, welches besagt, dass der Schmiermitteleinsatz bei der Fertigung den Wert von 50ml/h nicht übersteigt. In der Praxis findet häufig der Einsatz eines Druckluft-Öl-Gemisches Anwendung. Der grundlegende Vorteil dieses Schmierkonzeptes ist die Minimierung des Schmiermitteleinsatzes.
Inhaltsverzeichnis
- 1. EINLEITUNG
- 2. DIE GESCHICHTLICHE ENTWICKLUNG DER HOCHGESCHWINDIGKEITSBEARBEITUNG
- 3. DIE FERTIGUNGSVERFAHREN DREHEN, FRÄSEN UND BOHREN
- 3.1 Drehen
- 3.1.1 Quer-Plandrehen
- 3.1.2 Längs-Runddrehen
- 3.2 Fräsen
- 3.3 Bohren
- 4. HOCHGESCHWINDIGKEITSBEARBEITUNG BEIM FRÄSEN, BOHREN, DREHEN UND SCHLEIFEN
- 4.1 Hochgeschwindigkeitsfräsen
- 4.1.1 Einsatzgebiete Hochgeschwindigkeitsfräsen
- 4.1.2 Frässtrategie
- 4.1.3 Vor- und Nachteile des Hochgeschwindigkeitsfräsens
- 4.1.4 Wichtige Regeln für das HSC Fräsen
- 4.2 Hochgeschwindigkeitsbohren (High Speed Drilling HSD)
- 4.2.2 Vor- und Nachteile des HSD
- 4.2.3 Kühlschmierung beim HSD
- 4.2.4 Generelle Voraussetzungen für HSD
- 4.3 Hochgeschwindigkeitsdrehen
- 4.3.1 Erreichbare Oberflächenqualitäten
- 4.3.2 Folgerungen für die praktische Anwendung
- 4.4 Hochgeschwindigkeitsschleifen / Hochleistungsschleifen
- 5. DIE HSC-MASCHINE UND IHRE KOMPONENTEN
- 5.1. Das Maschinengestell
- 5.2 Motorspindel
- 5.2.1 Wälzlager
- 5.2.2 Hydrostatische Lager
- 5.2.3 Magnetlager
- 5.2.4 Vergleich der Lager
- 5.3 Vorschubsysteme
- 5.4 Steuerung
- 6. BEARBEITUNG ZWEIER UNTERSCHIEDLICHER WERKSTOFFE AM BEISPIEL DES HSC-FRÄSENS
- 6.1 Die unterschiedlichen Werkstoffe
- 6.1.1 Stahl
- 6.1.2 Freiwinkel, Spanwinkel und Keilwinkel der Schneide
- 6.1.3 Schnittgeschwindigkeit
- 6.1.4 Vorschub und Zustellung
- 6.1.5 Werkstückmaterial und Schneidstoffe
- 6.1.6 Kühlschmiermitteleinsatz bei Stahl
- 6.1.7 Oberflächenqualität
- 6.2 Sonderlegierungen
- 6.2.1 Freiwinkel, Spanwinkel und Neigungswinkel der Schneide
- 6.2.2 Schnittgeschwindigkeit
- 6.2.3 Vorschub und Zustellung
- 6.2.4 Schneidstoffe
- 6.2.5 Verschleißverhalten
- 6.2.6 Kühlschmiermitteleinsatz bei Sonderlegierungen
- 7. SCHNEIDSTOFFTECHNOLOGIE FÜR HOCHLEISTUNGSZERSPANUNG
- 8. MINIMALMENGENSCHMIERUNG
- 8.1 Konzept der Minimalmengenschmierung
- 8.2 Vor- und Nachteile
- 8.3 Die verschiedenen Verfahren
- 8.3.1. Unterschiedliche Bauformen
- 8.3.2. Unterschiedliche Zufuhr
- 8.4 Tribologische Systembetrachtung
- 8.4.1 Hochgeschwindigkeitsbearbeitung mit Minimalmengenschmierung
- 8.4.2 Anforderungen an das Werkzeug
- 8.5 Anforderungen an die Maschine
- 8.6 Einsatzmöglichkeiten
- 8.7 Wirtschaftlichkeitsanalyse
- 8.8 Zukunftsausblick der Minimalmengenschmierung
- 9. WIRTSCHAFTLICHKEITSANALYSE UND VERGLEICH HSC-BEARBEITUNG - KONVENTIONELLE BEARBEITUNG
- 9.1 Vor- und Nachteile der HSC-Technologie
- 10. ZUKUNFTSAUSBLICK HSC-TECHNOLOGIE
- 11. FAZIT
- 12. LITERATURVERZEICHNIS
- 13. INTERNETQUELLENVERZEICHNIS
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Seminararbeit befasst sich mit der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung (HSC) unter Verwendung von Minimalmengenschmierung. Sie analysiert die historische Entwicklung der HSC-Technologie, beschreibt die verschiedenen Fertigungsverfahren, die mit HSC eingesetzt werden können, und beleuchtet die Vor- und Nachteile der HSC-Bearbeitung im Vergleich zu konventionellen Verfahren. Ein Schwerpunkt liegt auf der Untersuchung der Schneidstofftechnologie und der tribologischen Systembetrachtung bei der HSC-Bearbeitung mit Minimalmengenschmierung. Die Arbeit analysiert auch die Wirtschaftlichkeit der HSC-Technologie und gibt einen Ausblick auf zukünftige Entwicklungen.
- Historische Entwicklung der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung
- Fertigungsverfahren im Kontext der HSC-Technologie
- Schneidstofftechnologie und tribologische Systembetrachtung
- Wirtschaftlichkeit der HSC-Technologie
- Zukunftsausblick der HSC-Technologie
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung führt in das Thema der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung mit Minimalmengenschmierung ein und erläutert die Bedeutung der HSC-Technologie für die Produktionstechnik. Die historische Entwicklung der HSC-Bearbeitung wird im zweiten Kapitel beleuchtet, wobei die wichtigsten Meilensteine und Innovationen hervorgehoben werden. Das dritte Kapitel beschreibt die Fertigungsverfahren Drehen, Fräsen und Bohren, die im Kontext der HSC-Technologie relevant sind. Das vierte Kapitel widmet sich der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung bei den genannten Fertigungsverfahren, wobei die Einsatzgebiete, die Frässtrategie, die Vor- und Nachteile sowie wichtige Regeln für das HSC-Fräsen und -Bohren erläutert werden. Das fünfte Kapitel behandelt die HSC-Maschine und ihre Komponenten, einschließlich des Maschinengestells, der Motorspindel, der Vorschubsysteme und der Steuerung. Das sechste Kapitel analysiert die Bearbeitung zweier unterschiedlicher Werkstoffe, Stahl und Sonderlegierungen, am Beispiel des HSC-Fräsens. Dabei werden die spezifischen Herausforderungen und die optimalen Bearbeitungsparameter für die jeweiligen Werkstoffe betrachtet. Das siebte Kapitel befasst sich mit der Schneidstofftechnologie für Hochleistungszerspanung, wobei die verschiedenen Schneidstofftypen, ihre Eigenschaften und ihre Einsatzgebiete im Detail beleuchtet werden. Das achte Kapitel widmet sich dem Konzept der Minimalmengenschmierung, ihren Vor- und Nachteilen, den verschiedenen Verfahren und der tribologischen Systembetrachtung. Die Wirtschaftlichkeitsanalyse der HSC-Bearbeitung im Vergleich zu konventionellen Verfahren wird im neunten Kapitel behandelt. Das zehnte Kapitel gibt einen Ausblick auf die zukünftige Entwicklung der HSC-Technologie. Das Fazit fasst die wichtigsten Erkenntnisse der Arbeit zusammen.
Schlüsselwörter
Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung (HSC), Minimalmengenschmierung, Fertigungsverfahren, Schneidstofftechnologie, tribologische Systembetrachtung, Wirtschaftlichkeit und Zukunftsausblick. Die Arbeit beleuchtet die Anwendung der HSC-Technologie in verschiedenen Fertigungsverfahren wie Drehen, Fräsen und Bohren, wobei die Vor- und Nachteile der HSC-Bearbeitung im Vergleich zu konventionellen Verfahren analysiert werden. Ein besonderer Fokus liegt auf der Untersuchung der Schneidstofftechnologie und der tribologischen Systembetrachtung bei der HSC-Bearbeitung mit Minimalmengenschmierung. Die Arbeit analysiert auch die Wirtschaftlichkeit der HSC-Technologie und gibt einen Ausblick auf zukünftige Entwicklungen.
- Quote paper
- Anonym (Author), 2011, Hochgeschwindigkeitsbearbeitung mit Minimalmengenschmierung, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/285777
