Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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  • Publication
    Critical depth of cut and asymptotic spindle speed for chatter in micro milling with process damping
    ( 2016)
    Wang, J.J.
    ;
    Uhlmann, E.
    ;
    Oberschmidt, D.
    ;
    Sung, C.F.
    ;
    Perfilov, I.
    This paper presents formulas for determining the critical depths of cut and asymptotic spindle speed for stable micro milling processes with process damping. The asymptotic spindle speed of a theoretically infinite stable depth of cut is shown to be proportional to the modal natural frequency, radial ploughing constant and radial immersion angle, but inversely proportional to the shearing related cutting constants and tool diameter. These formulas enable identifying the asymptotic speed, absolute stability limit, and in-process radial ploughing constant from experimental stability limits without requiring modal parameters. The presented model is validated by comparison with prior works and verified by experiments.
  • Publication
    Besser mikrofräsen mit gezielten Schwingungen
    ( 2014)
    Uhlmann, E.
    ;
    Oberschmidt, D.
    ;
    Mahr, F.
    ;
    Perfilov, I.
    Für die gezielte und reproduzierbare Oberflächenstrukturierung im Mikrofräsprozess wurde jetzt ein 2-Achs-Schwingungssystem entwickelt, das das Werkstück horizontal in zwei Raumrichtungen zum Schwingen bringt, Das Resultat: Die hochfrequente Verlagerung des Werkstücks verbessert die Fräsergebnisse deutlich. Das System besteht aus einem Festkörpergelenk (FKG) in parallelkinematischer Ausführung, auf dem eine Werkstückaufnahme gelagert ist. Das FKG wird mit zwei Hochvolt-Piezoaktoren betätigt, die in der Kombination mit Piezoverstärkern einen maximalen statischen Hub von a = 20 µm aufweisen. Die speziell ausgelegte Form des FKG, das aus gehärtetem Federstahl 1.1260 mittels Drahterosion gefertigt wurde, ermöglicht eine unabhängige Bewegung der Werkstückaufnahme entlang zweier Achsen und schließt Scherkräfte auf die Piezoaktoren aus.