Auswahl generativer prozessketten für die herstellung metallischer endprodukte

The application of generating processes for the creation of metal end-products can only be applied economically with small batch size and geometrically high-complex workpieces. This paper concerns the analytic evaluation of several additive methods and its process chains and compares these with traditional manufacturing technologies regarding the quality, processing time, expenses as well as the complexity of the product. The existing methods of process planning and the assurance of the quality are extended with a focus on the new manufacturing possibilities which can be realized by the application of additive processes.У даній статті розглядаються питання аналітичної оцінки процесу селективного спікання і його технологічних ланцюжків у порівнянні із традиційними технологіями виробництва. Критеріями порівняння є якість, час обробки, витрати, а також складність геометрії виробу. Існуючі методи планування й забезпечення якості повинні бути доповнені з урахуванням нових можливостей виготовлення виробів, які відкривають генеративні методи. Застосування генеративних технологій для виготовлення металевих кінцевих продуктів економічно обґрунтовано тільки для деталей зі складною геометрією й малим розміром

Surface Integrity Aspects of Milled Large Hardened Gears

AbstractWith the rising performance of wind turbines the requirements for large scale gears are growing. Due to the bigger loads based on the higher megawatt output per turbine gears especially at slewing bearings need to be hardened. Rising demands for better gear qualities and higher loads require a hard machining of these hardened gears. The development of special cutting materials for geometrically well-defined cutting edge processes enables the manufactures to mill these gears in hardened condition on standard milling machines. The process of milling hardened gears needs control of the surface integrity of the tooth flanks. The generation of white etching areas must be avoided and can be influenced by process parameters (e.g. cutting speed and feed rate). Preferably compressive residual stresses should be generated in the surface and sub-surface of the tooth flank. The paper describes the potentials of milling theses hardened gears instead of grinding and reveals the generated surface integrity state

Strategie der schnittaufteilung. Еine wirksame methode zur leistungsanpassung und verbesserung des dynamischen schnittverhaltens beim planfräsen

Der Beitrag beinhaltet eine zusammenfassende Darstellung des Prinzips der Schnittaufteilung als Methode zur dynamischen Prozessstabilisierung beim Planfräsen. Es wird dargelegt, wie die Schnittaufteilung beim Fräsen durch die Kombination von WSP mit unterschiedlichen Formen prinzipiell realisiert werden kann. Neben der Erläuterung weiterer positiver Effekte wird auf die Nutzung der Schnittaufteilung zur Leistungsanpassung unter stabilen Bearbeitungsbedingungen eingegangen.В статті розглядається ефективний метод регулювання потужності фрезерування та покращення динамічних характеристик фрезерування. Запропоновано стратегію скорочення проходів

Струйная обработка охлаждёнными частцами водяного льда

У даній статті крупиці охолодженого до -100°C водяного льоду розглядаються з точки зору їх використання в якості абразиву для струменевої обробки. Крупиці льоду діаметром 0,2-0,7 мм випробовувалися в процесі інжекторної струменевої обробки. Твердість таких крупиць льоду при температурі -100°C досягає рівня твердості скла та піску. До переваг використання охолодженого водяного льоду в якості абразивного матеріалу відноситься повна відсутність залишків абразиву після обробки. Абразивні частки, тая перетворюються у воду. Це в свою чергу забезпечує очищення оброблюваної заготовки від частинок віддаленого з заготівлі матеріалу. Областю застосування для цієї инновативной технології є струменевий обробка деталей складної конструкції.In the present article frozen and deep chilled water-ice particles, with a temperature of around -100 °C, act as a blasting abrasive. For the acceleration of cryogenic ice particles with diameters of 0.2 - 0.7 mm the process of injector blasting is used. Hardness of deep cold ice particles is comparable, at a temperature of -100 °C, with the hardness of glass or sand. The advantage of this abrasive at these low temperatures lies in the complete absence of residues after processing. Abrasive water-ice particles turn back to water by melting. Thus a subsequent cleaning is largely superfluous. On the contrary, the water formed during the processing has an additional cleaning effect. Possible applications for this innovative process are especially complex components that can be easily machined.В данной статье крупицы охлажденного до -100°C водяного льда рассматриваются с точки зрения их использования в качестве абразива для струйной обработки. Частицы льда диаметром 0,2-0,7 мм испытывались в процессе инжекторной струйной обработки. Твердость таких частиц льда при температуре -100°C достигает уровня твердости стекла и песка. К достоинствам использования охлажденного водяного льда в качестве абразивного материала относится полное отсутствие остатков абразива после обработки. Абразивные частицы, тая, превращаются обратно в воду. Это в свою очередь обеспечивает очистку обрабатываемой заготовки от частиц удаленного с заготовки материала. Областью применение для этой инновативной технологии является струйная обработка деталей сложной конструкции

Potentials for Improving Efficiency of Combustion Engines Due to Cylinder Liner Surface Engineering

AbstractDespite new developments like E-mobility or hybrid concepts, the combustion engine will remain of great importance in individual mobility. The article highlights the recent trends, i.e. moving away from monolithic materials in the crankcase towards coated liners with adapted surface structures generated by honing processes. Results of tribological tests are presented for determined surface modifications and different materials to decrease frictional losses. Methods of process monitoring are outlined together with discussion of results from running-in experiments and boundary layer characterisation. Thus, conclusions for the specific finishing of cylinder running surfaces are drawn to improve the honing process

Grinding and fine finishing of future automotive powertrain components

The automotive industry is undergoing a major transformation driven by regulations and a fast-paced electrification. A critical analysis of technological trends and associated requirements for major automotive powertrain components is carried out in close collaboration with industry – covering the perspectives of OEMs, suppliers, and machine builders. The main focus is to review the state of the art with regard to grinding, dressing, texturing and fine-finishing technologies. A survey of research papers and patents is accompanied by case studies that provide further insights into the production value chain. Finally, key industrial and research challenges are summarized

Analisys of the conditions of a magneto-abrasive polishing of endmills of hard alloys during their positioning in ring-type working areas

В роботі представлені дані по розрахунку складових швидкості руху точок на робочих поверхнях кінцевих фрез при їх магнітно-абразивній обробці за схемою «кільцева ванна». Для гвинтової канавки найбільше підходить обробка в режимі натікання при куті нахилу фрези відносно осі «кільцевої ванни» рівному p=30-60°. Задня поверхня бокової кромки піддається ефективному полірування при русі фрези в обох напрямках під час обробки, незалежно від кута установки фрези в оправці. Задня поверхня торцевої кромки ефективно оброблюється лише в режимі натікання при куті p>10°.The following paper shows the results of mathematical calculations of speed components of points on the tool surfaces of endmills, during their magneto-abrasive machining in the ring-type working area. The rotation speed of an endmill around the axis of ring bath influences the intensity of the preparation dramatically. At the same time axial rotation of a tool serves for the immixture of the polishing powder in the contact zone. The most suitable preparation conditions for the chip flute are reached during the magneto-abrasive machining in the drilling direction with the tilt angle from about p=30-60°. Clearance surface of periphery cutting edges of the endmill is being efficiently polished during its machining in both directions and independent from the degree of a tilt angle. Clearance surface of the end cutting edge can be effectively polished only during the tool movement in the drilling direction, tilt angle should be chosen as p>10°.В работе представлены данные по расчету составляющих скорости движения точек на рабочих поверхностях концевых фрез при их магнитно-абразивной обработке по схеме «кольцевая ванна». Для винтовой канавки наиболее подходящей является обработка в режиме натекания при угле наклона фрезы относительно оси «кольцевой ванны» равному p=30-60°. Задняя поверхность боковой кромки поддается эффективному полированию при движении фрезы в обоих направлениях во время обработки, независимо от угла установки фрезы в оправке. Задняя поверхность торцевой кромки эффективно обрабатывается только в режиме натекания при угле p>10°

A comparative analysis of ceramic and cemented carbide end mills

Milling of ferrous metals is usually performed by applying cemented carbide tools due to their high hardness, temperature and wear resistance. Recently, ceramic tool materials have been on the rise and enhanced the efficiency in machining. As ceramics are brittle-hard materials, tool manufacturing requires a sound knowledge in order to meet the tool requirements such as sharp cutting edges and wear resistance. In this study, milling tools made of the high performance ceramic SiAlON were compared to tools made from cemented carbide. For both tool materials, the influence of a prepared cutting edge was investigated. Both the tool manufacturing process and the cutting edge preparation processes are presented, followed by the application of those tools within milling experiments. In order to evaluate the efficiency of both tool types, the cutting forces and the cumulative process energy demand were analyzed. Additionally, surface roughness of the machined workpieces and tool wear were examined. It was found that the ceramic tools, although process forces were higher than for cemented carbide tools, exhibited by far lower energy consumption, less tool wear and finally generated lower surface roughness. © 2020, The Author(s)