Experimentelle Untersuchung der Oberflächenrauheit beim ultraschallunterstützten Fräsen

Zweck dieses Papiers ist es, die Oberflächenrauheit im ultraschallunterstützten Fräsprozess (UAM) von AISI 1020 Stahl zu untersuchen. Hochfrequente und niederamplitudige Vibrationen werden durch eine von den Autoren des vorliegenden Papiers entwickelte spezielle Vorrichtung auf das Werkstück ausgeübt. Mit unterschiedlichen Vorschubgeschwindigkeiten, Schnitttiefen und Schnittgeschwindigkeiten werden die Oberflächenrauheiten sowohl beim konventionellen Fräsen (CM) als auch beim UAM ermittelt. Die Kurven der Oberflächenrauheiten in CM und UAM scheinen ähnlich zu sein; beide nehmen mit zunehmender Vorschubgeschwindigkeit und zunehmender Schnittgeschwindigkeit zu, aber der Wert für das Ultraschallfräsen ist unter gleichen Bedingungen kleiner. Sowohl beim CM als auch beim UAM hat die Schnitttiefe keinen erheblichen Einfluss auf die Oberflächenrauheit. Experimentelle Daten zeigen, dass UAM die Oberflächenrauheit im Vergleich zu CM im Durchschnitt um 12,9 Prozent verbessert. Der Einfluss der Ultraschallvibration auf die Oberflächenrauheit nimmt bei hohen Werten der Vorschubgeschwindigkeit, Schnitttiefe und Schnittgeschwindigkeit im Vergleich zu den entsprechenden niedrigen Werten ab.