Fünfachs-Simultan-Hartfräsen im Werkzeug- und Formenbau

Bei der Bahnplanung für die Fünfachs-Hartbearbeitung von typischen Werkzeugbauteilen kann die Schnittaufteilung anders erfolgen als bei der Dreiachsbearbeitung. Dort kommen ebenso andere Werkzeugarten zum Einsatz, weil die Eingriffssituation über 2 weitere Achsen im Prozess beeinflusst werden kann. Dadurch können die Bauteilkonturen bereits beim Schruppen ohne große Restmaterialstufen angenähert werden. Dadurch lassen sich das Vorschlichten stark verkürzen, der Werkzeugverschleiß reduzieren und die Prozesssicherheit steigern. Bei der Schlichtbearbeitung gilt es, durch die gewonnene Flexibilität in der Orientierungsbewegung die Werkzeuge für höhere Zeilenbreiten zu nutzen. Dies bedeutet gegebenenfalls eine wesentliche Reduktion der Schlichtbearbeitungszeit bei gleicher Oberflächengüte. Zum Zweck der NC-Datenanalyse und Optimierung unter Verwendung eines Kinematik- und Steuerungsmodells wurde am Fraunhofer IPT die Software NC-Profiler entwickelt. Sobald sich 5 Achsen simultan interpoliert bewegen sollen, muss diese Bewegung genau synchronisiert verlaufen. 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. Als Beispiel für die simultan fünfachsige Hartbearbeitung wurde u. a. ein Gesenk zum Präzisionstiefziehen von Weißblechdosen herangezogen. Eine geschickte Prozessauslegung konnte dazu genutzt werden, mit nur einem Schruppprozess ein stufenloses Ausräumen der Kavität zu erzielen. Dies ermöglicht eine deutliche Reduktion des Vorschlichtaufwands und spart somit nicht nur Bearbeitungszeit, sondern zudem auch Programmieraufwand für das Abtragen des bei dreiachsigen Schruppprozessen verbleibenden Restmaterials. Die vorgestellte Bearbeitungsstrategie ermöglicht die vollständige Ausnutzung der Werkzeugschneide, womit bei entsprechend gedrallten Werkzeugen ein stabiler Prozess sowie eine Verteilung des Werkzeugverschleißes auf den gesamten Schneidenbereich erreicht werden. Die wirtschaftliche Begutachtung der vorgestellten Strategie zeigt, dass trotz vollständiger Hartbearbeitung ähnliche Bearbeitungszeiten wie bei der konventionellen, kombinierten Weich-, Hart- und EDM-Bearbeitung erreicht werden konnten. Unter Berücksichtigung des verringerten Logistikaufwands und der verkürzten Durchlaufzeit ergibt sich damit ein Vorteil für die fünfachsige Hartbearbeitung. Entnommen aus <a_href="http://www.fiz-technik.de/db/b_tema.htm" target="_blank">TEMA</a>