14.01.20
Freiformflächen schneller schlichten
Beim Schlichtfräsen komplexer Freiformflächen können Kreissegment- oder Tonnenfräswerkzeuge ihre Vorteile gegenüber herkömmlichen Werkzeugen mit Kugelkopf nun besser ausspielen. Bis zu 80 % lassen sich große, freigeformte Oberflächen schneller bearbeiten.
Neue Werkzeuggeometrien sowie passende Bearbeitungsstrategien und CAM-Softwaretools für die Zerspanung mit Tonnenfräswerkzeugen wurden in dem Forschungsprojekt "Fleximill" entwickelt. © IPT
Finishing free-form surfaces faster
When fine machining complex freeform surfaces, circular segment or barrel milling tools can now better exploit their advantages over conventional tools with ball heads. Large surfaces can be machined up to 80 % quicker.
Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (IPT) in Aachen sowie die Unternehmen Caimex, Fraisa, Mathys und Moduleworks entwickelten im Forschungsprojekt „Fleximill“ neue Werkzeuggeometrien sowie passende Bearbeitungsstrategien und CAM-Softwaretools für die Bearbeitung mit Tonnenfräswerkzeugen. Im Vergleich zu gängigen Kugelkopf-Fräswerkzeugen verfügen Tonnenfräser über einen deutlich größeren effektiven Werkzeugradius. Damit lassen sich größere Werkstückflächen wesentlich effizienter bearbeiten.
Allerdings erfordert der Einsatz der Fräser 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, welche die individuellen Prozessbedingungen passend zur Werkzeuggeometrie berücksichtigen. Die Bahnplanung wurde gezielt mit Blick auf verschiedene Prozessparameter sowie Oberflächengüten untersucht.
Die Bearbeitungsstrategien, die übliche CAM-Systeme für das Fräsen komplexer Freiformflächen anbieten, sind in der Regel auf den Punktkontakt des Kugelkopfwerkzeugs ausgerichtet. Tonnenfräswerkzeuge erfordern aufgrund ihrer Geometrie aber gänzlich andere Prozessregeln.
Die neuen Algorithmen, die die Forscher im Forschungsprojekt erprobt haben, basieren auf umfassenden Analysen des Fräsprozesses und berücksichtigen die speziellen Eigenschaften der Werkzeuge. Ihre Ergebnisse integrierten die Projektpartner in eine marktübliche CAM-Software für die mehrachsige Bearbeitung. Demonstriert wurden die Resultate zur Prozessplanung und Fräsbearbeitung bei einem Anwender aus der Medizintechnik, der eine Komponente aus dem Bereich Prothetik bearbeitete.
Das Forschungsprojekt Fleximill wurde durch Eurostars gefördert, einem gemeinsamen Programm von Eureka und der Europäischen Kommission.
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (IPT)
Steinbachstraße 17
52074 Aachen
Tel.: +49 241 8904-0
