Nieuws

Optimalisatie van ultrasoon draaien

Op de Precisiebeurs, die onlangs in Veldhoven werd gehouden, toonde het Fraunhofer IPT uit Aken (D) een ultrasoon-ondersteund systeem voor draaibewerkingen. Hiermee kunnen zeer nauwkeurige vrijvorm en holle oppervlaktes bewerkt worden.

Ultrasoon-ondersteunde systemen brengen het gereedschap in trilling. zodat het gereedschap gaat bewegen. Door deze hoogfrequente beweging ontstaat een niet-gelijkmatige verspaning van het materiaal. Hierdoor ontstaan positieve effecten zoals grotere verspaningshoeveelheden en minder slijtage van het gereedschap. Echter het ontwerp en de berekening van dit soort lengte-ultrasoonsystemen is met de gebruikelijke methodes (rekenkundig, FEM of op ervaring) nogal arbeids- en tijdintensief.

 Ultrasoon ondersteund draaien bij Fraunhofer

Het Fraunhofer IPT toonde op de Precisiebeurs in Veldhoven dit prototype van een ultrasoon ondersteund systeem voor draaien (foto: Paul Quaedvlieg, voor meer foto’s van de Precisiebeurs zie onze fotoreportage)

 

Het Fraunhofer IPT ontwikkelde een nieuwe methode waardoor het ontwerpproces aanzienlijk verkort kan worden en waarmee de afmetingen van de bewegende onderdelen voor de verschillende toepassingen snel en automatisch berekend worden. Daarmee werd onder meer een nieuw systeem ontwikkeld voor het hoognauwkeurig draaien van vrije vorm oppervlaktes op staal en glas met monokristallijne diamantgereedschappen voor optische toepassingen. Tevens werd er een prototype van het gereedschap gebouwd, dat te zien was in Veldhoven.

 

Resonantiemodus

In tegenstelling tot lengte-ultrasoonbeweging, wordt er nu gebruik gemaakt van een vrijdragende constructie. Om het gewenste oscillerende gedrag aan de punt van diamantgereedschap te verkrijgen, beschikt het ultrasoon-element over een speciaal berekende resonantiemodus. Hierdoor wordt het mogelijk een nagenoeg loodrechte (niet boogvormig, niet elliptisch) zwenking van de gereedschapspunt in snijrichting te creëren. De ultrasone trilling wordt nu opgelegd in een tangentiale richting.

 Prototype ultrasoon draaien Fraunhofer IPT

In dit schema zijn de diverse onderdelen van het prototype zichtbaar en tevens de bewegingsrichting van het ultrasone gereedschap (bron: Fraunhofer IPT)

 

Het prototype werd gemonteerd op een hoognauwkeurige draaibank van het type Precitech 250. Er werd gehard staal gedraaid (HRC 53) met een diameter van 15 mm. De draaibank had een toerental van 100 omw./min. De voeding bedroeg 2 micrometer/omw. Het gereedschap had een resonantiefrequentie van 60,38 kHz gelijk aan een amplitude van 2 micrometer. Daarbij werd een oppervlakte-nauwkeurigheid bereikt van 7,42 nanometer.

 

Metaal Magazine schreef al eens eerder over ultrasoon verspanen, maar dan op een freesmachine. 

 

Het Duitse Maschinen Markt schreef een compleet artikel over het nieuwe ultrasoon bewerken bij het draaien.

 

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven