Muster fräsen

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Dieser Artikel stellt eine experimentelle Analyse der Schnittkräfte beim schnellen Werkzeug-Servo-basierten Flächenfräsen von Mikrostrukturen vor. Diese Strukturen können als binärer Informationsträger [1] verwendet werden. Für eine ordnungsgemäße Prozessgestaltung auf einer Vielzahl von Materialien ist Kenntnisse der Schnittkräfte notwendig. Die Analyse wurde an den Materialien Al7075, AISI4042 und TiAl6V4 durchgeführt. Die untersuchten Parameter sind Schnittgeschwindigkeit, Vorschub, Schnitttiefe, variable Schnitttiefe und Änderungshäufigkeit. Die Experimente wurden nach einem vollfaktoriellen Entwurf mit zwei Ebenen für alle Parameter und mit dem Werkzeug in vollem Einsatz durchgeführt. Das verwendete Werkzeugsystem basiert auf einem piezoelektrischen Aktuator, der Werkzeugspitzenverformungen bis 4,5 kHz mit einer Amplitude von 30 m ermöglicht. Eine präzise Verknüpfung mit der Winkelspindelposition ermöglicht die Einstellung der Durchbiegung über die Breite der rotierenden Werkzeugspitzenbewegung. Analog zu den Informationen, die Mikromuster tragen, werden sinusförmige Strukturen im Eingriffsbereich von 45 bis 135 Grad Winkelspitze erzeugt. Um mögliche überlagerte Schwingungen des Dynamometers und Amplitudengewinne von Hochfrequenz-Kraftsignalen zu minimieren, wird ein Filter verwendet.

Der Filter basiert auf einer inversen Funktion des Kraftmessübertragungsverhaltenssystems mit montierter Probe. Die Effekte werden auf die Mittelwerte der extrahierten Kraftsignale zwischen 45 und 135 Grad Einsatzbereich ausgewertet und mit den Auswirkungen der Bearbeitung ohne variable Schnitttiefe verglichen. Egal, wie der Schaden passiert, ein Zahn wirkt sich auf seine gesamte Reihe aus. „Wenn du einen Tipp verlierst, siehst du eine Kettenreaktion“, sagte Scarfia. „Der Zahn hinter dem ausgefallenen Zahn wird [das Pflaster] ungleichmäßig oder grob treffen“, erklärte Scarfia. Der Bediener wird diese grobe Wirkung nicht nur spüren, er wird sie auch im Muster hinter der Mühle sehen können. Das Foto oben zeigt unebene Grate, was darauf hinweist, dass der Fräsunternehmer eine Trommel mit Zähnen benutzte, die nicht die gleiche Spurhöhe hatte. Die Fotos oben zeigen einen staatlichen Inspektor, der einen Sandverschiebungstest auf einem Mikromühlenmuster durchführt.

Die Grathöhe ist gleichmäßig. Berater John Ball, Inhaber von Top Quality Paving & Training, Manchester, New Hampshire, hat die Bedeutung des täglichen Rundgangs vor Beginn einer Schicht gepredigt, und das kommt hier ins Spiel. Wenn der Fräsmaschinenbediener eine visuelle Überprüfung der Ausrüstung vor Beginn der Arbeit durchführt, kann er Verschleiß oder einen Unterschied in der Messhöhe zwischen den Zähnen auf der Schneidtrommel sehen. Wenn das Muster hinter der Fräsmaschine unregelmäßig ist, können Sie einen Zahn tragen – auch als Werkzeug oder ein bisschen bezeichnet, je nachdem, in welcher Region Sie sich befinden –, der falsch getragen wird oder sogar fehlt.