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Verzug beim Bearbeiten von Aluguss..., GussGuru gesucht ...

Beitrag 27.02.2018, 14:35 Uhr
JB_ZZ
JB_ZZ
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Hallo Forum,

ich würde mal euren Rat bzw. euer Technisches Fachwissen benötigen...
Wir bearbeiten seit neuestem Teile aus Aluminiumguss (EN AC42100), Warmausgelagert ( T6 )
Die Teile werden nach der Anlieferung folgendermassen gefertigt.

- Beidseits plan und Außen-Ø mit Schlichtzugabe überdrehen
- Spannen in Vorrichtung und bearbeiten Innenpartie (Gelbe Flächen)
- Danach mittels Vorrichtung auf gefertigter Innenpartie spannen und aussen auf Fertigmaß überdrehen.

Zum Spannen :
Die Teile werden in einer Spannvorrichtung auf einer sauber gedrehten Planfläche gespannt.
Zum Spannen werden 4 gleichmäßig verteilte Spannpratzen verwendet, auf dem Bild blau eingefärbt.
Die Teile werden zunächst mit 15 Nm gepannt, geschruppt, dann vor der Finalen bearbeitung entspannt und
dann mit 5Nm Spanndruck geschlichtet.

Zur Bearbeitung:
Es werden 2 (Halbkreisförmige) Bohrungen mit dem Ø156,5F7 und der Tiefe 177G7 gespindelt.
Rechtwinkligkeit und Zylindrizität sind mit 0.02 mm angegeben

Soviel mal zum Teil an sich.
Jetzt zum Problem.

Wenn die Bohrungen feingespindelt werden, gehen diese im oberen Bereich bis zu 0.08 mm auf.
D.h. wenn ich auf mein unteres Abmass der Passung gehe sind die Teile im oberen Bereich schon Aussschuß.
Ich habe die Vermutung, dass der im Bild rot eingefärbte Bereich das ganze hervorruft.
(Leider brauchen wir diese Aussparung)

Jetzt entwickelte sich ein Streitgespräch:
- Die Konstruktion ist der Meinung, da die Teile angeblich wärmebehandelt aus der Giesserei kommen, darf hier kein Verzug mehr auftreten.
- Ich bin der Meinung, dass, obwohl die Teile Wärmebehandelt sind trotzdem die Gusshaut das Teil nachhinein nochmal verzieht.
Mein Vorschlag war, die Teile erst mal (mit 1 mm Aufmass) vorzuschruppen und dann für einige Zeit in den Hof zu legen,
damit sich, durch die wechselnden Temeraturschwankungen die letzten Spannungen aus den Teilen lösen.

Der Konstruktion ist das zu teuer...

Meine Frage:
Habt / Hattet ihr auch schon Erfahrungen mit solch 'krummen Hunden' ?
Wie habt Ihr sowass gelöst?





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Beitrag 27.02.2018, 14:50 Uhr
HAINBUCH
HAINBUCH
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...wie "sauber", soll heißen wie eben sind denn deine gedrehten Spannflächen die als axiale Basis fürs Spannen dienen?

Grüße Achim


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Beitrag 27.02.2018, 15:47 Uhr
JB_ZZ
JB_ZZ
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Max. 0.01 mm uneben...
Der Rest wird dann in der Vorrichtung zusammen bearbeitet, in der dann ja alles zueinander stimmen sollte...

Der Beitrag wurde von JB_ZZ bearbeitet: 27.02.2018, 15:49 Uhr
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Beitrag 27.02.2018, 15:49 Uhr
HAINBUCH
HAINBUCH
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....das ist eben, nicht uneben! thumbs-up.gif


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Beitrag 27.02.2018, 16:01 Uhr
Rainer60
Rainer60
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Hoi
Bin Ganz klar Deiner Meinung in Sachen Gusshaut.
Erst alle Flächen vorbearbeiten (Gusshaut weg) sofern die Materialzugabe ausreicht.
Vor der Weiterbearbeitung die Aufspannflächen kontrollieren - wenn nötig ausrichten / unterlegen.
In den Hof legen wird den Kostenrahmen nicht sprengen.

Alternativ ein steuerbares Ausdrehwerkzeug, welches die Durchmesserabweichung kompensiert.
Diese Dinger kosten!
Oder der Konstrukteur soll Dir zeigen wie es geht. sorry.gif


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Gruss Rainer

"Es gibt immer eine Lösung - manchmal auch eine Andere"l
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Beitrag 27.02.2018, 20:17 Uhr
fanucfan
fanucfan
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Salve,

ich vermute das dein Teil verspannt wird. Evtl kannst du eine Messuhr an die Innenseite der Bohrung anlegen und dann die Spannpratzen anlegen bzw spannen, dann kannst erkennen ob es an dem liegt.

Wie schon erwähnt....

1. Werkstück mit aufmass schruppen
2. Spannung lösen und evtl unterlegen mit Spionbänder
3. wieder spannen und aussspindeln

Mir persönlich wäre die Auflagefläche (Werkstück/Vorrichtung) zu groß, ich würde sie auf 3-4 Punkte reduzieren.

Vielleicht hilfts!
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Beitrag 28.02.2018, 07:43 Uhr
JB_ZZ
JB_ZZ
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Moinsen !

Erst mal vielen Dank für die Antworten.
Ich habe mal die Rückseite hochgeladen.
Die Auflagefläche ist die blau markierte.
Die Vorrichtung selbst ist ein Ring mit geschliffener Auflagefläche, die nicht größer ist als der äußere Ring am Teil
Also innen Hohl.

ZITAT
ich vermute das dein Teil verspannt wird. Evtl kannst du eine Messuhr an die Innenseite der Bohrung anlegen und dann die Spannpratzen anlegen bzw spannen, dann kannst erkennen ob es an dem liegt.

Das haben wir schon überprüft, weder vor dem Spannen noch nach der Bearbeitung sind hier nennenswerte unebenheiten zu messen.
D.h. die Teile an sich verziehen / verwinden sich nicht sonderlich. (max. 0.02mm Planverzug)

ZITAT
Alternativ ein steuerbares Ausdrehwerkzeug, welches die Durchmesserabweichung kompensiert.

Nun, das ist für uns nicht machbar, da wir verschieden große Durchmesser bearbeiten.

Das Problem ist ja, daß das aufgehen der Bohrung immer anders ist.
Manchmal wird Sie oben 0.03, manchmal 0.09 mm größer.
Selbst bei Grau- oder Messingguss haben wir dieses Problem, nur können wir hier das ganze mit der Toleranz abfangen.
Aber sinnvoll ist das nicht, die Bohrung MUSS zylindrisch sein, sonst bekommen wir ungenauigkeiten in unserem Messgerät,
bzw. die darin verbauten Ovalräder klemmen.



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Beitrag 28.02.2018, 08:59 Uhr
Hawky
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Hmm Kokillenguss oder Sandguss?

Meiner Meinung nach hast du recht. Es liegt eindeutig an dem Verzug durch die Gusshaut und aber auch durch Restspannungen im Teil. Die Wärmebehandlung verändert die Eigenschaften der Legierung aber die Spannungen im Teil wird sie nicht komplett ausmerzen.

Evtl. könnte man die Wärmebehandlung ändern von T6 in T7 (laut Norm lösungsgeglüht und überaltert) (stabilisierter Zustand). Diese Wärmebehandlung gibts ja auch nicht umsonst (im Sinne von man kann das auch machen...und nicht im Sinne für lau).

Werden die Teile evtl. noch nach dem Lösungsglühen kalt abgeschreckt? Ich möchte nicht unken aber die Wandstärkenunterschiede sind schon enorm. Eventuell sind die Teile zu schnell durch den Ofen gelaufen?


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Beitrag 28.02.2018, 09:21 Uhr
fanucfan
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0,02 Planverzug auf eine Länge 177 mm machen schon was aus
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Beitrag 28.02.2018, 09:24 Uhr
JB_ZZ
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ZITAT
Hmm Kokillenguss oder Sandguss?


Kann ich aktuell anhand des Bestelltextes nicht sagen.

ZITAT
Evtl. könnte man die Wärmebehandlung ändern von T6 in T7 (laut Norm lösungsgeglüht und überaltert) (stabilisierter Zustand). Diese Wärmebehandlung gibts ja auch nicht umsonst (im Sinne von man kann das auch machen...und nicht im Sinne für lau).

Nun, da müsste man dann einfach mal gegenrechnen, Aufpreis von T6 zu T7, dafür habe ich dann einen sicheren Bearbeitungsprozess

ZITAT
Werden die Teile evtl. noch nach dem Lösungsglühen kalt abgeschreckt?

Laut Giesserei : Lösungsglühen ( 490 °C / 180 Minuten ), Abschrecken in Wasser und einer anschließender Warmauslagerung.


ZITAT
Ich möchte nicht unken aber die Wandstärkenunterschiede sind schon enorm.

Ja, das stimmt... Aber was willste machen, wenn es so sein muss ?

ZITAT
Eventuell sind die Teile zu schnell durch den Ofen gelaufen?

Gute Frage..

Nächste Woche will ich mal mit dem Gussprofi sprechen, der hat diese Woche Urlaub...
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Beitrag 28.02.2018, 09:44 Uhr
Rainer60
Rainer60
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Nach dem Lösungsglühen abschrecken im Wasser?
Anschliessend warm Auslagern?
Hört sich für mich an wie härten.


--------------------
Gruss Rainer

"Es gibt immer eine Lösung - manchmal auch eine Andere"l
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Beitrag 28.02.2018, 13:22 Uhr
brueckmeister
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Die Gußhaut muss erstmal weg, Teile vorarbeiten, komplett ausspannen und mindestens einen Tag liegen lassen,

0,02 mm auf den ø und die Länge sind ja so schon grenzwertig, und dann noch mit unterbrochenem Schnitt. und den dünnen Wänden, ich habe da schon deutlich dickere Teile gehabt die es mir trotzdem (in dem Toleranzbereich) verzogen hat. Da bist du ganz schnell aus der Toleranz.

Ich würde beim Fertigbearbeiten auch mal mehrere Messuhren am Teil postieren um zu sehen dass es dir nicht schon beim aufspannen verdrückt,
eventuell auch von den 4 spannern auf 3 reduzieren und schauen was dann dabei rauskommt.

kann auch gut sein das deine Auflagefläche nach der vorbearbeitung nicht mehr gerade ist, d.h. du muss die Fläche vor dem Finish Arbeitsgang nochmal fein schlichten, oder vorher mal die Ebenheit an einer 3D KMG ausmessen lassen, jedes mü Unebenheit summiert sich auf die Länge.



auf welcher Maschine fährst du die Teile, und mit welchem Messmittel prüfst du die Bohrungen an der Maschine,wenn ich fragen darf?

mfg

Der Beitrag wurde von brueckmeister bearbeitet: 28.02.2018, 13:36 Uhr
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Beitrag 01.03.2018, 07:18 Uhr
JB_ZZ
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ZITAT
0,02 mm auf den ø und die Länge sind ja so schon grenzwertig, und dann noch mit unterbrochenem Schnitt. und den dünnen Wänden,

Ja, Gell wacko.gif
Aber so will es die Konstruktion...
Und wir haben das in noch viel größeren Durchmessern in Edelstahl !
z.B. Ø259.4 F7 x 356.8 ±0.01 tief

ZITAT
Ich würde beim Fertigbearbeiten auch mal mehrere Messuhren am Teil postieren um zu sehen dass es dir nicht schon beim aufspannen verdrückt,

Haben wir schon gemacht, die Teile bleiben beim Spannen da wo sie hinsollen...
Bewegen sich nicht...

ZITAT
kann auch gut sein das deine Auflagefläche nach der vorbearbeitung nicht mehr gerade ist, d.h. du muss die Fläche vor dem Finish Arbeitsgang nochmal fein schlichten, oder vorher mal die Ebenheit an einer 3D KMG ausmessen lassen, jedes mü Unebenheit summiert sich auf die Länge.


Ja, das machen wir bei größeren Messkammern, speziell bei Edelstahl.
Aber die sind in sich ja schon etwas stabiler.
Wie gesagt, die Auflagefläche ist schon feingeschlichtet, und der Rest wird komplett in einer Spannung fertiggemacht.
Es ist nicht das Teil an sich, dasss sich verzieht, sondern es sind nur die 2 Bohrungen, die sich nach oben hin öffnen.

ZITAT
auf welcher Maschine fährst du die Teile, und mit welchem Messmittel prüfst du die Bohrungen an der Maschine,wenn ich fragen darf?

DMC 80 FD Duoblock mit HSK100.
Gemessen / Geprüft wird mit 2-Punktmikrometer und Lehrdornen

Der Beitrag wurde von JB_ZZ bearbeitet: 01.03.2018, 07:19 Uhr
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Beitrag 01.03.2018, 08:46 Uhr
Hawky
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Hallo nochmal

Jetzt habe ich mal Argumente gegen deine Konstruktion:

http://www.aluinfo.de/files/_media/dokumen...legierungen.pdf

Falls der Link nicht geht googeln nach Wärmebehandlung von
Aluminium-Zentrale
Wärmebehandlung von Aluminiumlegierungen
Merkblatt W7

Seite 14 unter Abschreckmittel
und dann noch Seite 15:
Zitat: "7.4.3.1 Warmauslagern
Gussstücke werden nach dem Abschrecken vorwiegend
warm ausgelagert, das heißt mehrere Stunden bei Tempe-
raturen zwischen 155 °C und 185 °C geglüht. Richtlinien für
die üblichen Auslagerungsbedingungen sind in Tabelle 9 an-
gegeben. Durch das Warmauslagern werden Eigenspannun-
gen teilweise abgebaut. Mit Beginn der ...."

Teilweise!!!
Da isses und zeig es deiner Konstruktion mal
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Beitrag 01.03.2018, 09:50 Uhr
JB_ZZ
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Vielen Dank daumup.gif

Muss ich mir in aller Ruhe durchlesen...
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Beitrag 01.03.2018, 11:26 Uhr
brueckmeister
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Konstruktion und Fertigung... das leidige Thema wenn zwei Abteilungen nicht richtig miteinander kommunizieren.
Garniert mit Traumbemaßungen und Angsttoleranzen.
Aber schön das es nicht nur mir so geht.

zurück zum Thema:

Hast du einen Schwenk-Subito und den dazugehörigen Einstellring für die Teile?

sowas hier:

https://my.shopping.de/detail/index/sArticl...AyABEgLD-PD_BwE

0,02 mm mit einer grossen 2P- Innenmessuhr rausmessen ist garnicht so einfach und da können sich auch schnell Fehler einschleichen.
Ich sag nur Meßkraft und Umkehrpunkt.

Abgesehen davon dass du Form bzw. Konzentrizität damit nur wage ermitteln kannst.

Sind die Bohrungen vor dem ausspannen denn auch schon so konisch?

Was sagt euer Meßraum?

Vielleicht hilft es die Bohrungen mit einem extra Werkzeug vor dem schlichten nochmal zu kopieren, so mit 0.2mm radial Aufmass und danach erst
feinspindeln.

Ist halt immer etwas schwierig wenn ich nicht direkt selbst dran stehen kann.

mfg



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Beitrag 01.03.2018, 12:48 Uhr
JB_ZZ
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Subito funktionert nicht, da die Bohrung nur max. 190° Öffnungwinkel hat, dehalb liegt der Meßschuh nicht vollständig auf...

ZITAT
Abgesehen davon dass du Form bzw. Konzentrizität damit nur wage ermitteln kannst.


Konzentrizität passt (Gemmesssen auf einer Zeiss Messmaschine)
Alle Bohrungen werden ja zusammen in einer Aufspannung gefertigt.

ZITAT
Sind die Bohrungen vor dem ausspannen denn auch schon so konisch?


Ja, das ist ja das Problem...

ZITAT
Vielleicht hilft es die Bohrungen mit einem extra Werkzeug vor dem schlichten nochmal zu kopieren, so mit 0.2mm radial Aufmass und danach erst
feinspindeln.


Das machen wir ja...
1 3-Schneider Schruppspindler mit 2 mm Aufmass
1 3-Schneider Schruppspindler mit 0,15 mm Aufmass
1 1-Schneider Feinspindler mit Aluplatte

Anbei mal ein Bild von der Aufspannung.
(Allerdings sind hier Gussteile drin, Alu ist identische Spannung)
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Beitrag 01.03.2018, 13:29 Uhr
brueckmeister
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Ist der durchmesser beim nächsten Teil dann wieder genauso konisch bzw. groß wie das vorherige Teil oder musst du den fertigspindler dann jedes mal nachstellen?

Der ø wird ja nach hinten kleiner, wenn ich das richtig gelesen habe.


Welchen Schneidenradius hat der Fertigspindler? Ich würde so klein wie möglich wählen. Am besten R0,2-0,1. in Verbindung mit einer guten Komet WSP.

ansonsten wüsste ich jetzt auch keinen Rat mehr.

mfg


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Beitrag 01.03.2018, 14:06 Uhr
JB_ZZ
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ZITAT
Ist der durchmesser beim nächsten Teil dann wieder genauso konisch bzw. groß wie das vorherige Teil oder musst du den fertigspindler dann jedes mal nachstellen?


Bei jedem Teil anders... Das ist ja das Frustrierende


ZITAT
Welchen Schneidenradius hat der Fertigspindler? Ich würde so klein wie möglich wählen. Am besten R0,2-0,1. in Verbindung mit einer guten Komet WSP.


Radius 0.2, Poliert, ohne Beschichtung
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Beitrag 01.03.2018, 14:55 Uhr
brueckmeister
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das einzige was mir noch einfallen würde ist vielleicht die Vorbearbeitung / der Kopierspindler.

Versuch mal den vorgearbeiteten ø zu prüfen. nicht das du da schon Schwankungen (im ø auf der Länge)
hast oder es da schon konisch produziert.

Wenn der Fertigspindler dann verschiedene Schnittkräfte bekommt ändert sich natürlich auch das fertigmaß, quasi wie beim fertigdrehen einen Meßspann einfügen den du vor dem Finishen prüfst.

setz auch das Aufmaß vom Schrupper zum Kopierer etwas runter (auf ca. 1mm-0,6mm radial aufmaß)

das die Späne deinen Fertigspindler "verdrücken" denke ich eher nicht, weil die ja relativ gut aus deiner Bohrung rauskommen können.


(hast du die Werzeugaufnahmen mal geprüft? Nicht das da irgendwie Dreck oder Späne reinkommen, ich hatte mal ein ähnliches Thema an einer SK50 Mazak wo der ikz Filter gerissen war und es mir sporadisch immer mal kleine Späne auf den Konus gezogen hat)

viel Erfolg

Der Beitrag wurde von brueckmeister bearbeitet: 01.03.2018, 15:03 Uhr
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Beitrag 02.03.2018, 07:31 Uhr
JB_ZZ
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ZITAT
Wenn der Fertigspindler dann verschiedene Schnittkräfte bekommt ändert sich natürlich auch das fertigmaß, quasi wie beim fertigdrehen einen Meßspann einfügen den du vor dem Finishen prüfst.

Müssen wir mal probieren, aber 0.15 mm sollten in Alu keinen nennenswerten Schnittdruck erzeugen.
Meßschnitt haben wir sowieso in allen Feinspindlerbearbeitungen

ZITAT
(hast du die Werzeugaufnahmen mal geprüft? Nicht das da irgendwie Dreck oder Späne reinkommen, ich hatte mal ein ähnliches Thema an einer SK50 Mazak wo der ikz Filter gerissen war und es mir sporadisch immer mal kleine Späne auf den Konus gezogen hat)

Das ist ausgeschlossen, bei jedem Werkzeugwechsel wird der Konus mit 3 Reinigungsbürsten gereinigt.
Was den Rundlauf der Spindel betrifft sind wir da auf einer sehr sicheren Seite...
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Beitrag 06.03.2018, 08:47 Uhr
Hawky
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Mich würd mal interessieren ob und was rausgekommen ist.

Bin immer noch der Meinung, dass das mit den Spannungen nach der Wärmebehandlung und mit den sehr unterschiedlichen Wandstärken zu tun hat.
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Beitrag 06.03.2018, 11:59 Uhr
JB_ZZ
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ZITAT
Mich würd mal interessieren ob und was rausgekommen ist.

Bin immer noch der Meinung, dass das mit den Spannungen nach der Wärmebehandlung und mit den sehr unterschiedlichen Wandstärken zu tun hat.



Bis jetzt noch nicht.
Warte noch auf den Rückruf des Giessers, der noch im Urlaub ist.

Aber, ich denke auch es hängt mit Spannungen / Wanddicken zusammen.

Ich denke, wir werden die Teile beim Giesser vorbearbeiten und dann nochmal wärmebehandeln lassen...
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