Fünfachs-Simultan-Hartfräsen im Werkzeug- und Formenbau

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Renishaw GmbH

COSCOM Computer GmbH

Mikron Switzerland AG, Division Tool

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Zum Zweck der NC-Datenanalyse und Optimierung unter Verwendung eines Kinematik- und Steuerungsmodells wurde am Fraunhofer IPT die Software NC-Profiler entwickelt (Bild 1). Diese markiert kritische Bereiche des Werkzeugwegs. Der Nutzer kann synchronisiert NC-Block, Achs-Diagramm und 3D-Werkzeugbahn betrachten. Dadurch gewinnt er einen schnellen Überblick über defekte Bereiche im Werkzeugweg. Verschiedene NC-Profiler-Funktionen erlauben die teilautomatische oder manuelle Optimierung und Verifikation des neuen Werkzeugweges.

Bahninformationen sind maschinenneutral

Bei der Bahnplanung im CAM-System werden die Bahninformationen grundsätzlich maschinenneutral geplant. Somit bleiben die Kinematik der Werkzeugmaschine und deren Einfluss auf die spätere Prozessführung zunächst einmal außen vor.

Bei der konventionellen Dreiachsbearbeitung ist der Einfluss von Maschine und Steuerung in den meisten Fällen weniger kritisch, weil er sich nicht unmittelbar auf dem Bauteil abbildet. Bei der Fünfachsbearbeitung ist dies jedoch anders. Sobald sich fünf Achsen simultan interpoliert bewegen sollen, muss diese Bewegung genau synchronisiert verlaufen, weil es sonst zu starken Konturabweichungen kommen kann.

Je nach Bearbeitungsart (Stirnfräsen oder Flankenfräsen) ist der Einfluss der Orientierungsachsen mehr oder weniger groß. Ist zum Beispiel beim Flankenfräsen die Orientierungsbewegung disharmonisch, bildet sich dies unmittelbar durch Marken auf dem Bauteil ab. Zudem wird dabei auch das Werkzeug stark belastet. Es besteht die Gefahr von Werkzeugbruch.

Durchgängige Lösung von der Bahnplanung bis zur Werkzeugmaschine notwendig

Es gilt also, darauf zu achten, eine durchgängige Lösung von der Bahnplanung im CAM-System über Postprocessor, Simulationslösung bis hin zur Steuerung und Werkzeugmaschine aufzubauen. Neueste Untersuchungen zur Verwendung einer durchgängigen Simulationskette, integriert in Unigraphics NX5, werden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft DFG im Rahmen des Exzellenzclusters „Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer“ (ICD B2.2) gefördert.

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