Leitfaden für CNC-Drehwerkzeuge: Verschiedene Drehwerkzeuge und -maschinen kennenlernen

Moderne Zerspanung erfordert CNC-Drehwerkzeuge weil es sich um komplizierte, präzise und leistungsstarke Geräte handelt. Sie müssen verschiedene Drehwerkzeuge verstehen, um die Effizienz zu steigern und die erzielten Ergebnisse zu verbessern. Der Artikel beschreibt CNC-Drehwerkzeuge, beginnend mit ihren Funktionen, verschiedenen Arten und den Maschinen, die sie verwenden. Darüber hinaus gibt es grundlegende Überlegungen, die bei der Werkzeugauswahl und Anwendungsbedenken berücksichtigt werden müssen, die als bewährte Verfahren bekannt sind und in diesem Artikel erläutert wurden.

Was sind CNC-Drehwerkzeuge?

CNC-Drehwerkzeuge sind spezielle Schneidwerkzeuge, die von einer computergesteuerten CNC-Drehmaschine verwendet werden, um ein Werkstück zu formen und Material davon zu entfernen. Je nach Fertigungsdetails werden sie für präzises Schneiden, Bohren, Plandrehen oder Gewindeschneiden hergestellt. Durch Drehen des Werkstücks und Bewegen des Werkzeugs entlang programmierter Bahnen ermöglichen CNC-Drehwerkzeuge eine gleichmäßige und präzise Bearbeitung einfacher und komplizierter Geometrien, was in modernen Produktionsprozessen sehr wichtig ist.

Definition und Bedeutung beim CNC-Drehen

Beim CNC-Drehen wird Material von einem rotierenden Werkstück mithilfe eines Schneidwerkzeugs entfernt, um systematisch die gewünschte Form oder das gewünschte Design zu erzeugen. Diese Technik ist aufgrund ihrer Genauigkeit, Wiederholbarkeit und Wirksamkeit in der Produktion unverzichtbar. Daher ist sie für die Herstellung von Komponenten mit engen Toleranzen und glatten Oberflächen unverzichtbar, die für die Automobil-, Luftfahrt- und Elektronikindustrie unverzichtbar sind. CNC-Drehen ermöglicht Automatisierung durch Computerprogrammierung, wodurch menschliche Fehler reduziert und eine gleichmäßige Produktionsqualität sichergestellt wird.

Arten von Werkzeugen, die beim CNC-Drehen verwendet werden

Bei der CNC-Drehung kommen verschiedene Expertenwerkzeuge zum Einsatz, die hervorragende Bearbeitungsergebnisse liefern. Die gängigsten Geräte sind:

• Dreheinsätze: Diese Einsätze schneiden und formen Materialien in verschiedenen Geometrien. Sie bestehen aus verschiedenen Materialien, wie z. B. Hartmetall, und sind daher für bestimmte Zwecke geeignet.
• Bohrstangen: Diese dienen dazu, die Größe von Werkstücken zu vergrößern oder den Innendurchmesser zu glätten.
• Bohrer: Sie eignen sich perfekt zum präzisen und gleichmäßigen Bohren von Löchern.
• Abstechwerkzeuge: Sie trennen fertige Abschnitte vom Rest, also Abstechwerkzeuge.
• Gewindewerkzeuge: Diese erzeugen Gewinde im Werkstück innen oder außen.

Die Wahl des jeweiligen Werkzeugs richtet sich nach dem zu bearbeitenden Material und gewährleistet so die Effektivität und Genauigkeit der Produktion.

Hauptmerkmale von CNC-Drehwerkzeugen

• Präzision: CNC-Drehwerkzeuge sind für qualitativ hochwertige Schnitte ausgelegt und gewährleisten strenge Toleranzen und wiederholbare Ergebnisse.
• Haltbarkeit: Diese Werkzeuge bestehen aus hochfesten Materialien wie Hartmetall und Schnellarbeitsstahl, die intensiven Bearbeitungsvorgängen standhalten.
• Vielseitigkeit: Verschiedene Typen ermöglichen den Einsatz in verschiedenen Materialien wie Metallen, Kunststoffen und Legierungen.
• Effizienz: Sie wurden für höhere Geschwindigkeiten optimiert, wodurch die Produktivität bei gleichzeitiger Einhaltung hoher Qualitätsstandards maximiert wird.
• Anpassung: Dies führt zu großer Flexibilität, da für bestimmte Bearbeitungsaufgaben viele verschiedene Werkzeuge entwickelt werden können und der Prozess so besser an die individuellen Produktionsanforderungen angepasst werden kann.

Wie funktioniert eine CNC-Drehmaschine?

Grundkomponenten einer CNC-Drehmaschine

Um präzise und effiziente Bearbeitungsprozesse zu gewährleisten, verfügt eine CNC-Drehmaschine über einige notwendige Teile:

• Drehbett: Dies dient als Basis für die Maschine und gewährleistet ihre Stabilität und die richtige Ausrichtung der Komponenten im Betrieb.
• Spindel: Sie hält das Werkstück bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten und sorgt so für präzises Schneiden.
• Spannfutter: Ein Klemmsystem, das während der Bearbeitung verwendet wird, um ein Werkstück an Ort und Stelle zu halten.
• Werkzeugrevolver: Enthält viele Schneidwerkzeuge, die je nach Bedarf für bestimmte Bearbeitungsaufgaben an die richtige Stelle bewegt werden können.
• Bedienfeld: Der Teil, in dem die Bediener Informationen zur automatischen Durchführung von Vorgängen mit der Maschine eingeben.
• Reitstock (sofern vorhanden): Insbesondere bei längeren Werkstücken oder bestimmten Bearbeitungsarten wird zusätzliche Unterstützung geboten.
• Kühlmittelsystem: Dies senkt die Wärme und verbessert somit die Oberflächengüte während des Betriebs.

Die Kombination dieser Teile ermöglicht präzise und wiederholbare Drehvorgänge.

Rolle der CNC-Drehmaschine bei Drehoperationen

CNC-Drehmaschinen sind bei Drehvorgängen unverzichtbar, da sie die Bearbeitung automatisieren und so eine hohe Präzision und Konsistenz gewährleisten können. Diese Maschinen haben ein rotierendes Werkstück als Schneidwerkzeug, das es auf die benötigten Abmessungen bringt und anspruchsvolle Geometrien mit weniger menschlichem Eingriff erstellt. Auf diese Weise hilft diese Automatisierung dabei, enge Toleranzen einzuhalten und gleichzeitig die Produktionszyklen zu verkürzen. Damit sind CNC-Drehmaschinen für Branchen unverzichtbar, die bei der Herstellung solcher Teile konsistente Maschinenelemente benötigen.

Den Bearbeitungsprozess verstehen

Beim Bearbeitungsverfahren wird Material auf kontrollierte Weise von einem Werkstück entfernt, um eine bestimmte Form, Größe oder Oberfläche zu erhalten. Dies wird normalerweise mit Werkzeugen wie Drehmaschinen, Fräsen und Bohrern erreicht, die das Material entsprechend schneiden oder formen. Folglich sind moderne Entwicklungen wie CNC-Systeme (Computer Numerical Control) entstanden, die Präzision und Reproduzierbarkeit aufrechterhalten, indem sie Abweichungen von den vorgeschriebenen Normen verhindern. Diese Methode wird branchenübergreifend für die schnelle Herstellung präziser Komponenten eingesetzt.

Welche Arten von CNC-Drehvorgängen gibt es?

Erklären Sie verschiedene Arten des CNC-Drehens

Sie werden in verschiedene Bearbeitungsprozesse eingeteilt, die durch CNC-Drehoperationen durchgeführt werden. Zum Beispiel horizontale Drehzentren und vertikales Drehen. Die Haupttypen sind:

1. Gerades Drehen: Bei dieser Methode wird der Durchmesser des Werkstücks reduziert, um eine zylindrische Form zu erhalten. Das Schneidwerkzeug bewegt sich parallel zur Achse, um die sich das Werkstück dreht.
2. Kegeldrehen: Bei dieser Technik wird der Durchmesser entlang der Länge des Werkstücks schrittweise geändert, sodass eine Kegelform entsteht. Dabei wird entweder das Werkstück oder das Schneidwerkzeug abgewinkelt.
3. Rillen: Dabei wird eine Rille oder ein Kanal in die Oberfläche eines Werkstücks geschnitten. Dieser Vorgang wird normalerweise durchgeführt, um das Werkstück für die weitere Montage oder Funktion vorzubereiten.
4. Gewindeschneiden: Bei diesem Fertigungsverfahren werden Gewinde in die Oberfläche eines Werkstücks geformt, die das Anbringen von Befestigungselementen ermöglichen.
5. Planfräsen: In diesem Fall bewegt sich der Fräser nicht in einer Linie mit der Rotationsachse, wodurch ein flaches Ende am bearbeiteten Material entsteht.

Diese Bearbeitungsvorgänge ermöglichen eine vielseitige Fertigung und präzise Produktion komplizierter Komponenten, die in verschiedenen Bereichen benötigt werden.

Häufig verwendete CNC-Drehoperationen

CNC-Drehen ist ein Bearbeitungsprozess, bei dem mehrere präzise Vorgänge angewendet werden, um die gewünschten Abmessungen und Oberflächengüten an einem Werkstück zu erzielen. Im Folgenden sind die wichtigsten Techniken aufgeführt, die beim modernen CNC-Drehen verwendet werden:

• Bohren: Beim CNC-Drehen geht es beim Bohren hauptsächlich darum, axiale Löcher in Werkstücke zu bohren. Mit speziellen Bohrern können Löcher unterschiedlicher Größe mit hoher Genauigkeit hergestellt werden. Beim Tieflochbohren sorgen moderne CNC-Maschinen für gleichbleibende und minimale Materialabweichungen bei der Herstellung von Maschinenteilen.
• Abtrennen (Trennung): Beim Abtrennen oder Trennen werden fertige Komponenten vom Ausgangsmaterial getrennt. CNC-Drehmaschinen bieten bei diesem Vorgang eine extrem hohe Präzision, die oft erforderlich ist, um wiederholbare, einheitliche Teile mit minimalem Abfall herzustellen.
• Rändeltechnik: Sie erzeugt strukturierte Muster auf der Materialoberfläche für eine bessere Griffigkeit oder Ästhetik. Beim Rändeltechnik wird ein gehärtetes Werkzeug gegen das rotierende Werkstück gedrückt, wodurch geriffelte Muster entstehen, die funktional und optisch ansprechend sind.
• Kegeldrehen: Beim Kegeldrehen wird die Form von Zylindern verändert, indem ihr Durchmesser entlang ihrer Länge schrittweise verringert wird. Solche Vorgänge weisen hohe Maßtoleranzen auf und sind bei der Herstellung von Wellen und Spindeln von entscheidender Bedeutung.
• Bohren: Beim Bohren wird ein durch Bohren entstandenes Loch vergrößert. Dadurch erhält es einen sehr genauen Durchmesser und eine feine Oberflächenbeschaffenheit, die für Präzisionswerkzeugmaschinen erforderlich ist. Dieser Vorgang ist entscheidend für komplizierte Teile, bei denen Ausrichtung und Genauigkeit von entscheidender Bedeutung sind.

Dank der Fortschritte in der CNC-Technologie können Maschinen nun mehrere Drehvorgänge gleichzeitig ausführen. Die Kombination dieser Vorgänge steigert die Produktionsraten, ermöglicht engere Toleranzen und führt zu einer drastischen Reduzierung des Materialverbrauchs. So profitieren beispielsweise die Luft- und Raumfahrtbranche, die Automobilindustrie und die Medizintechnik stark von diesen Effizienzen.

Fortgeschrittene CNC-Drehtechniken

Zu den fortschrittlichen computergesteuerten Drehverfahren gehören die Mehrachsenbearbeitung, angetriebene Werkzeuge und das Schweizer Drehen, die alle zu verbesserter Präzision und Effizienz beitragen. Bei der Mehrachsenbearbeitung kann sich das Werkzeug dem Werkstück aus verschiedenen Winkeln nähern und so komplexe Geometrien bearbeiten, ohne dass es umpositioniert werden muss. Angetriebene Werkzeuge integrieren Fräs- oder Bohrfunktionen in das Drehen, wodurch Rüstzeiten reduziert und die Vielseitigkeit der Drehwerkzeuge erhöht werden. Das Schweizer Drehen wird für kleine Komponenten mit engen Toleranzen verwendet, da es das Werkstück während des gesamten Prozesses in der Nähe des Fräsers stützt. Dies sind Standardtechniken in hochpräzisen Branchen, in denen Genauigkeit, Wiederholbarkeit und Produktivität von größter Bedeutung sind.

Was sind die Vor- und Nachteile des CNC-Drehens?

Vorteile der Verwendung von CNC-Drehwerkzeugen

CNC-Drehwerkzeuge bieten mehrere entscheidende Vorteile, die sie in der modernen Fertigung unverzichtbar machen:

1. Hohe Präzision und Genauigkeit: CNC-Drehmaschinen liefern gleichbleibende und hochpräzise Ergebnisse, selbst bei komplizierten und komplexen Teilen. Solche Präzisionsniveaus verbessern die Produktqualität und minimieren Defekte.
2. Effizienz und Geschwindigkeit: Diese Maschinen können Produktionsprozesse rationalisieren, was zu schnelleren Bearbeitungszeiten und verbesserten Produktionsraten führt, ohne die Qualität zu beeinträchtigen.
3. Vielseitigkeit: Dies bedeutet, dass solche Drehmaschinen mit verschiedenen Materialien arbeiten können, darunter Metall, Kunststoff oder sogar Verbundwerkstoffe, was sie vielseitig macht.
4. Reduzierte Arbeitskosten: CNC-Systeme haben die meisten Vorgänge automatisiert, wodurch menschliche Eingriffe eingeschränkt, die Arbeitskosten gesenkt und die Gesamtleistung verbessert werden.
5. Wiederholbarkeit: CNC-Drehen eignet sich gut für die wiederholte Herstellung ähnlicher Teile mit genauen Spezifikationen, die für die Massenproduktion geeignet sind.

Diese Vorteile unterstreichen die Position des CNC-Drehens als ultimative Lösung für Hersteller, die Genauigkeit, Effizienz und Skalierbarkeit in ihren Produktionslinien verlangen.

Mögliche Nachteile von CNC-Drehmaschinen

• Die hohe Anfangsinvestition: CNC-Maschinen erfordern hohe Vorlaufkosten für Kauf, Installation und Einrichtung, was für kleinere Unternehmen eine Einstiegshürde darstellen kann.
• Komplexe Wartung: Die CNC-Drehmaschine erfordert möglicherweise komplexe Wartungs- und Reparaturarbeiten, die zu längeren Betriebsausfallzeiten und langfristigen Kosten führen können.
• Erforderliche Programmierkenntnisse: Um CNC-Systeme effektiv programmieren und verwalten zu können, müssen die Bediener über fortgeschrittene Kenntnisse verfügen und sind daher auf qualifizierte Arbeitskräfte angewiesen.
• Eingeschränkte Flexibilität beim Prototyping: Sie sind bei der Herstellung einmaliger Prototypen weniger effizient als manuelle Methoden, eignen sich jedoch gut für die Massenproduktion, ein Nachteil von CNC-Drehmaschinen.
• Energieverbrauch: Da moderne Maschinen mehr Strom verbrauchen als herkömmliche Maschinen, steigen die Betriebskosten und die Möglichkeiten, Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.

Vergleich von CNC-Drehen und CNC-Fräsen

Sowohl das CNC-Fräsen als auch das CNC-Drehen sind wichtige Bearbeitungsvorgänge, auch wenn sich ihre Abläufe und Einsatzmöglichkeiten unterscheiden:

• Funktionsweise: Beim CNC-Drehen hingegen wird das Werkstück als stationäres Schneidwerkzeug gedreht, wodurch Material entfernt wird, das für die Herstellung zylindrischer oder symmetrischer Formen nützlich ist. Beim CNC-Fräsen hingegen werden rotierende Schneidwerkzeuge an einem unbeweglichen Werkstück eingesetzt, um Material zu entfernen. Daher kann es für komplizierte geometrische Konfigurationen verwendet werden.
• Anwendungen: CNC-Drehen wird zum Herstellen von Wellen, Bolzen und anderen runden Teilen verwendet, während sich CNC-Fräsen gut für detaillierte Teile wie Zahnräder, komplizierte Platten und mehrseitige Komponenten eignet.
• Materialabtrag: Beim Drehen geht es typischerweise um bestimmte Konturen entlang der Rotationsachse des Materials. Im Gegensatz dazu muss beim Fräsen gleichzeitig in verschiedene Achsen geschnitten werden, z. B. in horizontaler, vertikaler oder Winkelrichtung.
• Produktionsanforderungen: Im Hinblick auf die Produktionseffizienz ist für homogene Teile grundsätzlich das Drehen vorzuziehen, wohingegen umfangreiches Prototyping oder konkrete Konstruktionen durch Fräsen möglich sind.

Die Auswahl hängt von der Komplexität, Form und Größe der benötigten Produkte ab; jeder Prozess hat seine einzigartigen industriellen Anforderungen.

Wie wählt man die richtigen CNC-Drehwerkzeuge aus?

Zu berücksichtigende Faktoren bei der Auswahl von Werkzeugen

Ich berücksichtige verschiedene wesentliche Faktoren, um die beste Leistung und Präzision bei der Beschaffung von CNC-Drehwerkzeugen zu gewährleisten. Der erste Schritt umfasst die Beurteilung der Beschaffenheit des zu bearbeitenden Materials, um dessen Zusammensetzung und Beschichtung zu ermitteln. Dadurch wird sichergestellt, dass es langlebig und effizient ist. Dann schaue ich mir die Werkzeuggeometrie an, die Schneidkantenwinkel und -spanwinkel umfasst, um die Teileanforderungen genau zu erfüllen. Darüber hinaus prüfe ich, ob ein Werkzeug mit der eingestellten Geschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit einer Maschine funktioniert, um übermäßigen Verschleiß zu vermeiden und die Genauigkeit beizubehalten. Schließlich berücksichtige ich die gewünschte Oberflächenbeschaffenheit und akzeptable Toleranzen, um kostengünstige Werkzeuge auszuwählen, die dennoch die erforderliche Qualität liefern. Wenn diese Aspekte gründlich untersucht sind, kann ich durch die Werkzeugauswahl dasjenige auswählen, das die Produktionsanforderungen effektiv erfüllt.

Bewertung von Präzision und Effizienz

Mein Hauptziel bei der Bewertung von Präzision und Effizienz ist es, die angegebenen Toleranzen und Oberflächengüten einzuhalten und gleichzeitig die Anforderungen an die Bearbeitungszeit zu erfüllen. Ich berücksichtige Faktoren wie Werkzeugverschleiß, Schnittgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit in unserem Produktionsprozess, um eine gleichbleibende, qualitativ hochwertige Oberflächengüte für alle Teile sicherzustellen. Unter Berücksichtigung dieser Faktoren kann ich CNC-Dreh- und CNC-Operationen erstellen, die das richtige Gleichgewicht zwischen Genauigkeit und Geschwindigkeit herstellen. Dadurch werden geringere Kosten und eine verbesserte Leistung erzielt.

Kompatibilität mit CNC-Drehzentren

Es ist wichtig, die Kompatibilität der ausgewählten Werkzeuge mit einem CNC-Drehzentrum sicherzustellen. Dazu gehört die Überprüfung der Spindeldrehzahl, der Leistung und der Werkzeugaufnahmekapazität. Stellen Sie sicher, dass die Programmierung der Werkzeugwege mit den Achsenkonfigurationen und Steuerungssystemanforderungen der Maschine übereinstimmt. Darüber hinaus muss die Materialverträglichkeit bewertet werden, um sicherzustellen, dass die ausgewählten Schneidwerkzeuge unter der Dynamik eines CNC-Drehzentrums effektiv arbeiten können, ohne übermäßigen Verschleiß zu verursachen oder die Präzision zu beeinträchtigen. Dies sind nur einige der anderen Kriterien, deren Einhaltung zu optimaler Leistung und Zuverlässigkeit führt.

Häufig gestellte Fragen (FAQs)

F: Was bedeutet der Begriff „Schneidwerkzeug“ im Zusammenhang mit dem CNC-Drehen?

A: Ein Schneidwerkzeug beim CNC-Drehen ist ein Materialabtragungsgerät, das eine Scherverformung am Werkstück verursacht. Es ist für die Formgebung und Endbearbeitung des bearbeiteten Bauteils erforderlich und kann verschiedene Formen annehmen, z. B. Nuten-, Rändel- und Einpunktwerkzeuge.

F: Wie funktioniert eine Drehmaschine beim CNC-Drehen?

A: Drehmaschinen funktionieren, indem sie das Werkstück um seine Achse drehen, während ein stationäres Schneidwerkzeug Material davon entfernt. Diese Methode gewährleistet eine genaue Formdefinition und Endbearbeitung beim CNC-Drehen.

F: Welche Arten von CNC-Drehmaschinen gibt es?

A: Einige CNC-Drehmaschinen umfassen horizontale, vertikale und mehrachsige Drehzentren. Diese Geräte verfügen über unterschiedliche Automatisierungsgrade für Bearbeitungsvorgänge und ihre Wahl hängt hauptsächlich von den spezifischen Bearbeitungsaufgaben oder Anwendungen ab, die ausgeführt werden sollen.

F: Welche Vorteile bietet die Verwendung von CNC-Drehwerkzeugen?

A: Einige Vorteile der Verwendung von CNC-Drehwerkzeugen sind die hochpräzise Fertigung, die Konsistenz der Ergebnisse, geringere Arbeitskosten und die effiziente Herstellung komplexer Geometrien. CNC-Drehwerkzeuge haben auch bessere Bearbeitungsparameter und können für verschiedene Materialien und Anwendungen verwendet werden.

F: Was ist der CNC-Drehprozess?

A: Beim CNC-Drehen werden mithilfe einer computergesteuerten Drehmaschine präzise, ​​komplizierte zylindrische Teile hergestellt. Außerdem wird die CNC-Maschine für verschiedene Schneidvorgänge programmiert, z. B. Schruppen oder Schlichten auf die gewünschte Größe.

F: Was sind die Nachteile von CNC-Drehwerkzeugen?

A: Die Nachteile des CNC-Drehens sind der Kauf teurer Maschinen, die erforderliche Bedienerkompetenz, möglicherweise ein zeitaufwändiger Einrichtungsprozess für komplizierte Teile sowie die Wartung von Maschinen und Werkzeugen. Es ist wichtig zu beachten, dass CNC-Maschinen oft spezielle Software und technisches Know-how erfordern.

F: Was ist CNC-Drehen und -Fräsen?

A: Beim CNC-Drehen und -Fräsen muss man den Unterschied zwischen diesen Bearbeitungsvorgängen kennen. Charakteristisch für das CNC-Drehen ist die Notwendigkeit rotierender Werkstücke zur Herstellung zylindrischer Teile. Beim CNC-Fräsen hingegen wird mit Schneidwerkzeugen entlang einer gekrümmten Achse gearbeitet, um komplexe Geometrien zu erzielen. Beide Verfahren nutzen die Vorteile des jeweils anderen, um genaue Ergebnisse zu erzielen.

F: Welche Materialien werden zur Herstellung von CNC-Drehwerkzeugen verwendet?

A: Im Allgemeinen werden Schnellarbeitsstahl, Hartmetall, Keramik und andere Verbundwerkstoffe zur Herstellung von CNC-Drehwerkzeugen verwendet. Die ausgewählten Materialien hängen vom Werkstückmaterial, der Bearbeitungsaufgabe und der erforderlichen Oberflächengüte ab. Sie können hohen Temperaturen und Schnittkräften standhalten.

F: Wie führen unterschiedliche Drehwerkzeuge die unterschiedlichen Drehvorgänge aus?

A: Mehrere Drehwerkzeuge werden für Aktivitäten wie Schneiden, Gewindeschneiden, Bohren und Formen eingesetzt. Beispiele hierfür sind einschneidige Werkzeuge zum Schruppen, Spezialwerkzeuge zum Nuten und Rändeln sowie mehrschneidige Fräser für kompliziertere Geometrien. Die Auswahl richtet sich nach den Anforderungen der jeweiligen Bearbeitungsaufgabe.

Referenzquellen

1. Verschleißwertvorhersage von CNC-Drehwerkzeugen basierend auf ν-GSVR mit einem neuen hybriden evolutionären Algorithmus

• Autoren: Min-Liang Huang et al.
• Veröffentlicht in: 2020
• Die wichtigsten Ergebnisse:
  • In diesem Artikel wird ein auf der Gaußschen Verlustfunktion basierendes ν-Support Vector Regression-Modell (ν-GSVR) zur Vorhersage des kurzfristigen Verschleißwerts von CNC-Drehwerkzeugen vorgestellt.
  • Die Ergebnisse sind deutlich besser als bei allen anderen Modellen, was auch hilfreich ist, um zu wissen, wann Werkzeuge gewechselt werden müssen, um die Bearbeitungsgenauigkeit aufrechtzuerhalten.
• Methoden:
  • Die Autoren entwickelten CCGA als hybriden Evolutionsalgorithmus, der Chaos Mapping mit genetischen Algorithmen und Cloud-Modellierung verwendete, um Parameter im ν-GSVR-Modell zu optimieren. Die Experimente verwendeten verschiedene Schnittparameter wie Spindeldrehzahl, Vorschubgeschwindigkeit und Schnitttiefe (Huang et al., 2020, S. 369–378).

2. Einfluss von Werkzeugen mit Oberflächenstruktur und Minimalmengenschmierung (MQL) auf Werkzeugverschleiß und Oberflächenrauheit beim CNC-Drehen von AISI 52100-Stahl

• Autoren: P. Sivaiah, Uma Bodicherla
• Veröffentlicht in: Journal of the Institution of Engineers (India) Series C, 2020
• Die wichtigsten Ergebnisse:
  • Es wird untersucht, wie sich die Oberflächenstruktur auf Schneidwerkzeuge und die Minimalmengenschmierung bei CNC-Drehvorgängen bei der Verarbeitung von AISI 52100-Stahl auswirken kann.
  • Die Ergebnisse zeigen, dass der Werkzeugverschleiß durch den Einsatz strukturierter Werkzeuge und die Nutzung von MQL verringert wird.
• Methoden:
  • In einer anderen Studie führten die Autoren zahlreiche Tests an Bearbeitungsmethoden durch, wie z. B. an der Textur von Schneidwerkzeugen und dem Auftragen von Schmiermitteln in minimalen Mengen, um den Einfluss von Medikamenten auf die Bearbeitungsleistung, einschließlich der Werkzeuglebensdauer und der Oberflächenbeschaffenheit, zu messen (Sivaiah und Bodicherla, 2020).

3. Vorhersage der Werkzeuglebensdauer beim CNC-Drehen von AISI 4140-Stahl mithilfe eines auf Computer Vision basierenden neuronalen Netzwerks

• Autoren: P. Bagga et al.
• Veröffentlicht in: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2022
• Die wichtigsten Ergebnisse:
  • Dieser Artikel beschreibt eine Möglichkeit, die Lebensdauer von CNC-Drehwerkzeugen mithilfe von Computer Vision und neuronalen Netzwerken vorherzusagen.
  • Die Forschung zeigt, dass sich Bildanalysen zur Überwachung des Werkzeugverschleißes und zur Vorhersage seiner Dauer einsetzen lassen, wodurch die Effizienz des CNC-Drehens verbessert wird.
• Methodik:
  • Zur Analyse des Werkzeugverschleißes in Echtzeit wurde von den Autoren eines Artikels ein kostengünstiges industrielles Werkzeugzustandsüberwachungssystem mit Bildverarbeitung und künstlichen neuronalen Netzen entwickelt (Bagga et al., 2022, S. 3553–3570).

4. Führender CNC-Drehdienstleister in China