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Erst malen, dann fräsen! Zerspanungswerkzeug-Bahnen können jetzt per KI gezeichnet werden

Quelle: Fraunhofer-IPT 3 min Lesedauer

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Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT
Klinkhammer Intralogistics GmbH
COSCOM Computer GmbH
trivid GmbH

Die Bewegungsbahnen von Fräsern & Co. in CAM-Systemen zu planen ist nicht trivial. Mit einer KI-gestützten Möglichkeit schafft man das jetzt über Gesten per Stift.

Hier sieht man, wie ein Experte vom Fraunhofer-IPT per Spezialstift die Bahn für ein Zerspanungswerkzeug vorgibt. Damit will man den bisherigen Aufwand bei der CAM-Programmierung auf ein Minimum reduzieren. Lesen Sie!(Bild: Fraunhofer-IPT)
Hier sieht man, wie ein Experte vom Fraunhofer-IPT per Spezialstift die Bahn für ein Zerspanungswerkzeug vorgibt. Damit will man den bisherigen Aufwand bei der CAM-Programmierung auf ein Minimum reduzieren. Lesen Sie!
(Bild: Fraunhofer-IPT)

Die Bahnen von Zerspanungswerkzeugen, die in CNC-Werkzeugmaschinen eingesetzt werden, werden heute mithilfe von CAM-Software geplant. Dabei muss man aber viele CAM-Parametern berücksichtigen, wie die Forscher vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (IPT) sagen. Diese Parameter geben dem CAM-System vor, wie die exakte Werkzeugbahn generiert wird, bevor der Werkzeugweg an die Maschinensteuerung übergeben wird. Je komplexer ein Bauteil aber ist, desto umfangreicher aber auch fehleranfälliger ist die Beschreibung des Werkzeugpfades auf diesem Weg.

Weniger Aufwand bei CAM-Programmierung

Deshalb setzt eine gute CAM-Programmierung eine hohe Expertise voraus. Denn nur sehr geübte und erfahrene Experten können das Ergebnis schnell und ohne zahllose aufwändige Iterationen richtig abschätzen. Häufiger müssten in mehreren Durchgängen viele verschiedene Parameter ausprobiert werden, bis das Werkzeug den optimalen Weg abfahre. Diesen Aufwand möchte das Team des IPT mit seinen Industriepartnern zukünftig reduzieren, was im Rahmen des Projekts „CAMStylus“ geschieht. Dabei arbeitete man daran, die Planung der Werkzeugbahnen in CAM-Systemen durch Virtual Reality (VR) intuitiver werden zu lassen. Die VR-Anwendung in Kombination mit speziell entwickelter Hardware erlaube es nun, die gewünschten Werkzeugbahnen durch Gestensteuerung dreidimensional zu beschreiben. Aus den registrierten Gesten errechnet das System dann die CAM-Parameter, die im CAM-System zur Berechnung der Werkzeugbahn verwendet werden, wie die Forscher erklären.

Per Stift und Hand die Werkzeugbahn definieren

Die Forscher des Fraunhofer-IPT entwickelten dazu im ersten Projektabschnitt die VR-Umgebung und programmierten eine passende Software zum Tracking von Gesten, die die Bahnbewegungen beschreiben, wie man erfährt. Die Kombination aus Hard- und Software ermögliche es, die Bewegungen sogenannter Tracking-Stifte zu erfassen, die ebenfalls im Projekt entwickelt wurden. Damit aus den Daten des Bewegungs-Trackings die richtigen Informationen für die vorgesehene Werkzeugbahn abgeleitet werden können, setzt das Team auf eine KI-Anwendung (künstliche Intelligen) auf Basis neuronaler Netze. Diese wurden anhand speziell designter geometrischer Körper für diese Aufgabe trainiert. Eine besondere Herausforderung bei der Softwareentwicklung war es, die CAM-Daten immer wieder mit den erfassten Daten des Tracking-Systems abzugleichen. Denn nur dann kann für die späteren Berechnungen auf eine verlässliche Datenbasis zugegriffen werden, wie die Forscher betonen.

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