Referenzprojekte zum Thema Hochleistungsbearbeitung

  • © Fraunhofer IWU

    SkiveAll ermittelt den optimierten und damit wirtschaftlichen Auslegungsprozess für das Wälzschälen.

    Das Verzahnungsverfahren Wälzschälen vereinigt die Produktivität des Wälzfräsens und die geometrische Flexibilität des Wälzstoßens. Die speziell entwickelte Benutzersoftware SkiveAll unterstützt Sie als Anwender bei der Auslegung von Wälzschälprozessen. In einer Ergebnisübersicht können Sie Kosten, Zeiten und Werkzeugeinsatz für die einzelnen Technologievarianten vergleichen.

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  • Die Auslegung von Wälzschälprozessen kann durch den Einsatz eines am Fraunhofer IWU entwickelten mathematischen Prozessmodells zur modular aufgebauten Benutzersoftware SkiveAll unterstützt werden. Auf Basis der Werkstück- und Verzahnungsdaten wird ein Technologievorschlag erarbeitet und anschließend in einer 3D-Umgebung auf Kollision geprüft. In einer Übersicht können Kosten, Zeiten und Werkzeugeinsatz für die einzelnen Technologievarianten verglichen werden.

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  • Die SmartTool.connect-Technologie ermöglicht es Ihnen, Ihre Zerspanungsprozesse mithilfe eines aktiven und intelligenten Werkzeughalters zu optimieren. Durch die Integration von kabellosen Komponenten können Prozessdaten wirkstellennah erfasst und in Echtzeit übertragen und ausgewertet werden. Der Bearbeitungsprozess lässt sich auf diese Weise gezielt führen und in einem weiteren Schritt adaptiv regeln. Die Integration von Ultraschalltechnologie zur schwingungsüberlagerten Bearbeitung führt darüber hinaus zu einem verbesserten Spanbruch und verminderter Gratbildung.

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  • Bei der Bearbeitung von Titanwerkstoffen sind große Wärmemengen durch effektive Kühlung abzuführen. Dafür werden Kühlschmierstrategien unter Berücksichtigung kryogener Kühlung oder Hochdruckkühlung getestet. Zur Optimierung der Bearbeitungsbedingungen erfolgen FEM-Simulationen zur Analyse der Werkzeugverformung mit dem Ziel, Korrektur- bzw. Kompensationsmethoden zur Gewährleistung der erforderlichen Maß- und Formgenauigkeit zu entwickeln.

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  • Der Einsatz effizienter 5-Achs-Zerspanungstechnologien kann Bearbeitungszeiten bei der Herstellung von Freiformoberflächen signifikant senken. Oberflächen zeichnen sich hierbei aufgrund der optimalen Ausrichtung des Bearbeitungswerkzeugs zur Werkstückoberfläche durch geringe Welligkeits- und Rauheitswerte aus, wodurch der Nacharbeitsaufwand daher auf ein Minimum reduziert werden kann. Gleichzeitig wird die Eingriffsbreite der Werkzeuge erhöht.

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  • Die Beschichtung geometrisch komplexer Geometrien von Ur- und Umformwerkzeugen erfordert die Entwicklung flexibler Bearbeitungsstrategien zur Finishbearbeitung, um zeit- und kostenintensive Verfahren wie Erodieren und Schleifen durch Verfahren mit geometrisch bestimmter Schneide zu substituieren. Dafür werden neben der Durchführung technologischer Grundlagenuntersuchungen auch Funktionsnachweise durch Erprobung an Demonstratoren erbracht.

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  • Die neue Methode zur Vorhersage thermischer Verformungen während der Trockenbearbeitung basiert auf der Finiten Elemente Methode (FEM). Das adaptive FEM-Programm berechnet Korrekturwerte zur Feinpositionierung eines Werkzeugs für die Fertigung aufeinanderfolgender Bohrungen und bestimmt die Unrundheit der Bohrungskontur. Optimierungsbetrachtungen ergaben, dass die auftretende Bohrungsunrundheit dabei minimiert werden kann.

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  • In gemeinsamen Projekten wurde die Umsetzung des Verzahnungsverfahrens Wälzfräsen auf verschiedenen NC-Drehmaschinen und Drehfräszentren untersucht. Im Ergebnis konnte die Herstellung von Verzahnungen unterschiedlichster Art ermöglicht werden, unter anderem wurden Zahnräder und -wellen aus 42CrMo4 oder 16MnCr5 in einem Arbeitsgang komplett bearbeitet. Neben einer Senkung der Fertigungskosten konnten auch signifikante Qualitätseffekte nachgewiesen werden.

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  • Die kryogene Kühlung birgt das Potenzial einer kostengünstigen und energieeffizienten Hochleistungsbearbeitung, welche eine ausreichende Kühlung und gleichzeitige Schmierung gewährleistet. Im Rahmen eines Verbundprojekts werden die Grundlagen zur Fräsbearbeitung hochfester, schwer spanbarer Werkstoffe mit kryogener Kühlung geschaffen. Im Ergebnis können sowohl die Bearbeitungskosten als auch der Zeit- und Energieaufwand bei der Fräsbearbeitung gesenkt werden.

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  • Durch die Überlagerung des Zerspanungsprozesses mit Ultraschallschwingungen kann dieser positiv beeinflusst werden. Beim Tieflochbohren lassen sich auch unter den Bedingungen einer Minimalmengenschmierung nachweislich kürzere Späne und damit eine bessere Spanabfuhr, reduzierte Bearbeitungskräfte sowie höhere Werkzeugstandzeiten erreichen. Dadurch wird die produktive, qualitätsgerechte Bearbeitung von schwer spanbaren Werkstoffen ermöglicht.

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