Die Produktivität von Fräsprozessen wird im Kern durch das erreichbare Zeitspanvolumen begrenzt, die Menge an Material, die pro Zeitabschnitt sicher abgetragen werden kann. Entscheidend dafür ist die Stabilität des Gesamtsystems aus Maschine, Werkzeughalter und Werkzeug. Wird die Stabilitätsgrenze überschritten, entstehen selbstangeregte Schwingungen, sogenanntes „Rattern“, das die Qualität mindert und Werkzeug sowie Maschine stark belastet. Um bei der Prozessplanung das Maximum herauszuholen, nutzt man Stabilitätskarten (auch als Stability-Lobe-Diagramme bekannt). Sie zeigen, bei welchen Drehzahlen und Eingriffsparametern lokale Produktivitätsmaxima liegen.
In der Praxis gibt es dabei zwei Herausforderungen: Erstens ist das Stabilitätsverhalten stark maschinenspezifisch und muss dementsprechend zunächst empirisch ermittelt werden. Zweitens verändert Werkzeugverschleiß die Geometrie der Schneide und damit die Prozessdämpfung. Bisher wird die verschleißbedingte Prozessdämpfung in Stabilitätskarten nicht berücksichtigt. Dadurch bleiben wichtige Produktivitätspotenziale ungenutzt.
Hier setzt iWearAdapt an. Ziel ist eine Methode, die die verschleißbedingte Veränderung der Prozessdämpfung während des Fräsens erfasst, Stabilitätskarten über die gesamte Werkzeugstandzeit kontinuierlich aktualisiert und daraus optimale Prozessstellgrößen ableitet. Auf dieser Basis werden schließlich die Prozessstellgrößen vollständig automatisch und in Echtzeit adaptiert. So soll das Stabilitätsverhalten prozessparallel vorhergesagt und die Produktivität über die gesamte Werkzeuglebensdauer maximiert werden.
Das IGF-Vorhaben Intelligente Verschleißadaption bei der Fräsbearbeitung – iWearAdapt des VDW-Forschungsinstituts wird über das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) im Rahmen des Programms zur Förderung Industrieller Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
Beteiligte Unternehmen:
- Alfred H. Schütte GmbH & Co. KG
- DMG Mori AG
- Gühring KG
- Katulu GmbH
- Lorenz Hoffmann GmbH
- meyer + münster GmbH
- ModuleWorks GmbH
- Montronix GmbH
- planlauf GmbH
- PRÄWEST PRÄZISIONSWERKSTÄTTEN Dr.-Ing. Heinz-Rudolf Jung GmbH & Co. KG
- Seco Tools GmbH
- Synop Systems UG
- Tetralytix GmbH
- Walter AG
- WOLF Werkzeugtechnologie GmbH
Kontakt:
Für weitere Informationen steht Ihnen Maximilian Krüger unter der Telefonnummer +49 511 762 18068 oder per E-Mail unter krueger@ifw.uni-hannover.de gern zu Verfügung.
