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12.12.2019

Große frei geformte Oberflächen schneller fräsen

Im Forschungsprojekt ‘Flexi-Mill’ haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT aus Aachen gemeinsam mit vier Industriepartnern passende flexible Bearbeitungsstrategien für das Schlichtfräsen komplexer Freiformflächen mit Tonnenfräswerkzeugen entwickelt und implementierten diese in eine CAM-Software.

Die Partner entwickelten für die Bearbeitung mit Tonnenfräswerkzeugen nicht nur neue Werkzeuggeometrien, sondern auch passende, flexible Bearbeitungsstrategien und entsprechende CAM-Softwaretools. Bild: Fraunhofer IPT

Ziel im Projekt ‘Flexi-Mill’ war es, für die Bearbeitung mit Tonnenfräswerkzeugen nicht nur neue, verbesserte Werkzeuggeometrien zu entwickeln, sondern auch passende, flexible Bearbeitungsstrategien und entsprechende CAM-Softwaretools.

Im Vergleich zu gängigen Kugelkopf-Fräswerkzeugen verfügen Tonnenfräswerkzeuge über einen deutlich größeren effektiven Werkzeugradius. Damit lassen sich größere Flächen des Werkstücks deutlich effizienter bearbeiten. Jedoch erfordert der Einsatz dieser Werkzeuge auch speziell angepasste Werkzeugpfade, damit die Produktivität voll ausgeschöpft werden kann.

Zu diesem Zweck entwickelten die Aachener Ingenieure gemeinsam mit ihren Projektpartnern neue Strategien zur Berechnung der Werkzeugbahn, die die individuellen Prozessbedingungen passend zur Werkzeuggeometrie berücksichtigen. Die Bahnplanung wurde gezielt mit Blick auf verschiedene Prozessparameter sowie Oberflächengüten untersucht.

Die Bearbeitungsstrategien, die übliche CAM-Software für das Fräsen komplexer Freiformflächen anbietet, sind in der Regel auf den Punktkontakt des Kugelkopfwerkzeugs ausgerichtet. Tonnenfräswerkzeuge erfordern hier aufgrund ihrer besonderen Geometrie jedoch gänzlich andere Prozessregeln. Die neuen Algorithmen, die die Forscher im Projekt ‘Flexi-Mill’erprobt haben, sind auf umfassende Analysen des Fräsprozesses zurückzuführen und berücksichtigen damit die speziellen Eigenschaften der Werkzeuge.

Ihre Ergebnisse integrierten die Projektpartner in eine der wichtigsten marktüblichen CAM-Softwareprodukte für die mehrachsige Bearbeitung. Das Zusammenspiel der verschiedenen Anbieter für Fräswerkzeuge und CAM-Software sowie einem Anwender aus der Medizintechnikbranche führte hier zu konkreten Ergebnissen in der Prozessplanung und Fräsbearbeitung, die anhand einer konkreten Komponente aus dem Bereich der Prothetik demonstriert werden konnten.

Unternehmensinformation

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA)

Nobelstraße 12
DE 70569 Stuttgart
Tel.: 0711-970-00
Fax: 0711-970-1399

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