Zerspanung Stabile Prozessparameter bei Mehrspindlern ermitteln

Autor / Redakteur: Christian Brecher und andere / Rüdiger Kroh

Mehrspindlige Bearbeitungszentren sind zwar sehr produktiv, haben aber mitunter eine geringere Prozessstabilität im Vergleich zu konventionellen Maschinen. Jetzt wurde eine Methodik entwickelt, mit der sich die prozessoptimalen Parameter effizient und schnell ermitteln lassen.

Firmen zum Thema

Bild 1: Versuchsaufbau zur Ermittlung der optimalen Prozessparameter an mehrspindligen Bearbeitungszentren.
Bild 1: Versuchsaufbau zur Ermittlung der optimalen Prozessparameter an mehrspindligen Bearbeitungszentren.
(Bild: WZL)

Zum Erhöhen der Zerspanleistung werden in der industriellen Serienfertigung zunehmend mehrspindlige Bearbeitungszentren eingesetzt. Diese Maschinensysteme zeichnen sich durch eine erhöhte Produktivität, bei nur geringfügig erhöhten Investitions- und Betriebskosten, aus [1]. Untersuchungen anhand von Zerspanungsversuchen zeigen allerdings eine geringere Prozessstabilität im Vergleich zu ähnlichen konventionellen Bearbeitungszentren. Dies ist auf die gegenseitige Anregung der parallel ablaufenden Bearbeitungsprozesse zurückzuführen, sodass in der Praxis die theoretisch erreichbare Zerspanleistung nicht realisiert werden kann.

Kritische Schnitttiefen in Abhängigkeit von den verwendeten Parametern

Die Ermittlung einer Stabilitätskarte, in der die kritischen Schnitttiefen in Abhängigkeit von den verwendeten Parametern (Drehzahl, Winkelstellung) aufgetragen werden, kann simulativ oder experimentell erfolgen [2,3]. Bei der experimentellen Ermittlung wird für eine Parametrierung die kritische Schnitttiefe iterativ eingegrenzt. Aufgrund der großen Variationsvielfalt der Prozessparameter ist eine hohe Anzahl von Versuchen notwendig. Dies macht die Ermittlung der optimalen Parameter zum Steigern der Zerspanleistung sehr zeit- und materialintensiv.

Bildergalerie

Anzahl der Versuche reduzieren

Am Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der RWTH Aachen wurde daher im Rahmen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Erkenntnistransferprojekts BR2905/52-1 „Identifikation optimaler Prozessparameter bei der doppelspindligen Bearbeitung“ eine schnelle, robuste und industrietaugliche Applikation entwickelt, die die optimalen Prozessparameter ermittelt und die Anzahl der Versuche im Vergleich zum konventionellen Vorgehen signifikant reduziert.

(ID:43530278)