Actual Problems in Machine Building 2014 No. 1

I Международная научно-практическая конференция « Актуальные проблемы в машиностроении » Инновационные технологии в машиностроении ___________________________________________________________________ 207 Standzeiten von mehr als 900 Bohrungen bzw. >31,5 m bei der Bearbeitung mit kryogener Kühlung nur beim Einsatz des MMS-Bohrers erreicht werden. Die Standweguntersuchungen verdeutlichen, dass die kryogene Kühlung die ökologisch und ökonomisch bedenkliche Kühlschmierung mit Emulsion ersetzen kann. Dabei konnten weitere folgende Vorteile erzielt werden:  Vermeidung der Verunreinigung der Werkstücke und Späne mit Fetten und Ölen  Einsparung von Reinigungsaufwand  Erreichung von identischen bis besseren Oberflächenrauheitsparametern  Einsparung von Kosten hinsichtlich Kühlschmierung (Bereitstellung, Wartung, Entsorgung)  Vermeidung der Belastung des Personals mit den bedenklichen Kühlschmierstoffen 3. Laserunterstütztes Fräsen mit keramischen Schneidstoffen An der Technischen Universität Chemnitz wurde ein Versuchsstand zum laserunterstützten Fräsen (LAM – Laser Assisted Milling) entwickelt. Hierzu wurde ein 5-Achs-Bearbeitungszentrum DMU125P duoBLOCK mit einer zusätzlichen Lasereinheit ausgerüstet. Die Basis bildet dabei ein 800W Diodenlaser als Strahlquelle, welcher über ein Lichtleitkabel direkt in den Arbeitsraum der Maschine geleitet wird. Hier realisiert ein hochdynamisch arbeitender 2D-Laserscanner die Nahfeldpositionierung des Laserspots auf dem Werkstück. Auf diese Weise kann der fokussierte Brennfleck in einer genau definierten Bewegungsgeometrie verfahren werden. Die dabei stetig wiederholte Pendelbewegung des Laserspots vor dem Werkzeug führt zu einer gezielten und kontinuierlichen Erwärmung des Werkstoffs direkt vor der Schneide. Grundvoraussetzung für einen optimalen Prozess ist jedoch, dass das eben aufgeheizte Material sofort und vollständig abgespant wird, um eine ungewollte Ausbreitung der Wärme in den nicht zu bearbeitenden Teil des Werkstücks und den damit verbundenen Verzug zu vermeiden. An dem beschriebenen Versuchstand wurden Untersuchungen zum laserunterstützten Fräsen verschiedener Nickelbasislegierungen durchgeführt. Dafür wurde die Maschine mit einer zusätzlichen Messplattform ausgerüstet, welche die auftretenden Kräfte während der Bearbeitung in den drei orthogonalen Koordinatenrichtungen x, y und z erfasste. Bild 5 (links) zeigt schematisch die Vorwärmstrategie, den Werkzeugeingriff und die Kraftrichtungen beim laserunterstützten Fräsen im Gleichlauf. Bei der Fräsbearbeitung der Nickelbasislegierung Alloy 59 (NiCr23Mo16Al) konnte durch die zusätzliche Lasererwärmung eine deutliche Änderung im Verlauf der Aktivkraft festgestellt werden. Bild 5 (rechts) zeigt das Verhalten der Aktivkraft für einen einzelnen Schneideneingriff beim Gleichlauffräsen. Während im