„Im SFB 871 haben wir am IFW bereits die Grundlagen erforscht, um komplexe Investitionsgüter zu bearbeiten und neu zu gestalten. Unser neues Transferprojekt hat ein klares Ziel: Wir wollen dieses Wissen in die industrielle Praxis übertragen, um die Oberflächentopographie und -qualität von Freiformflächen mit höchsten Ansprüchen zu verbessern“, erläutert Projektmitarbeiter Heikebrügge. Dazu entwickelt der Wissenschaftler eine Methode zur Auswahl der Fertigungsparameter, die es ermöglicht, die gewünschte Topographie auch bei komplexen Fräsergeometrien zu erreichen.
Bei der Umsetzung dieses Vorhabens unterstützen die Firmen FRANKEN GmbH & Co. KG mit der Bereitstellung von Werkzeugen für die Bearbeitung von schwer zerspanbaren Werkstoffen wie Inconel 718 oder gängigen Werkzeugstählen wie dem 1.2379. Die Ergebnisse des Vorhabens sollen in ein Plug-In der Software hyperMILL der Fa. OPEN MIND Technologies AG münden. Das Plug-In soll bereits in der Prozessplanung gratbildende Stellgrößen auch bei den komplexeren Fräsergeometrien vermeiden.
Dafür werden zunächst Fräsuntersuchungen mit Kugelkopffräsern durchgeführt, um die Grenzen der Gratbildung zu bestimmen. Diese Untersuchungen erfolgen sowohl am IFW als auch bei der Fa. FRANKEN. Weiterhin werden wissenschaftliche Methoden wie die Mikrokinematographie am IFW verwendet, um die Mindestspanungsdicke der Werkstoffe zu bestimmen. Die gewonnenen Erkenntnisse fließen in die IFW-eigene Materialabtragsimulationssoftware CutS ein. Die Eingriffsbedingungen werden simuliert, das dynamische Verhalten der Maschine integriert und schlussendlich die simulativ gefertigten Oberflächen mit den tatsächlich gefertigten Oberflächen verglichen. Hieraus werden Grenzwerte für die Gratbildung festgelegt. Dies bildet letztendlich die Grundlage für das Plug-In der Software hyperMILL der Fa. OPEN MIND.
Im letzten Schritt werden die Prozessfenster erweitert, um zusätzliche Grenzen der bearbeitbaren Oberflächenqualität zu bestimmen. Dazu wird die Methode auf komplexere Werkzeuggeometrien wie Kreissegment- und Tonnenfräser von der Fa. FRANKEN GmbH übertragen. Der kontinuierliche Informationsaustausch der Partner hilft dabei, aktuelle Werkzeugentwicklungen zu diskutieren und zukünftig weitere Forschungsbedarfe aufzuzeigen.
