20 apr. 2017
2 minuten
In samenwerking met drie industriële partners het Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (IPT) een systeem waarmee de gereedschapslengte tijdens de bewerking automatisch kan worden gevarieerd. Het systeem regelt daarmee gelijktijdig de trillingen in de freesgereedschappen, die zowel gereedschappen als werkstukken kunnen beschadigen of zelfs geheel onbruikbaar maken. Een geïntegreerde sensor bepaalt deze trillingen en vermindert deze softwarematig tot 50%.
Met de groeiende veelheid aan producten die door verspaning worden vervaardigd, stijgt ook het aantal bewerkingsstappen gereedschappen. Onderdelen kunnen bijvoorbeeld gereedschappen met een grote lengte tussen spanklem en het eigenlijk snijgereedschap vereisen.
Maar hoe groter deze lengte is, des te geringer is de stijfheid. Dat maakt het gereedschap bijzonder gevoelig voor trillingen en dat heeft niet alleen een negatief effect op de standtijd, maar beschadigt in het ergste geval zelfs het te bewerken onderdeel.
Pinocchio
In het project ‘Pinocchio’ ontwikkelt Fraunhofer-IPT daarom samen met drie partners uit de industrie een gereedschaphouder, die een flexibele aanpassing van de lengte tussen spanklem en gereedschap mogelijk maakt en daarmee het totale freesproces optimaliseert.
Dit moet leiden tot langere standtijden van het gereedschap. Verder verhogen kortere omsteltijden en minder frequente gereedschapwissel de productiviteit van het bewerkingsproces en verlagen gelijktijdig de productiekosten. Dat maakt het systeem vooral interessant voor toepassing bij de bouw van turbines en in de matrijzenbouw.
Het project ‘Pinocchio’ wordt gesubsidieerd door het Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBS). Projectpartners zijn Fraunhofer IPT, Innoclamp, Trepels-Genter (alle drie gevestigd in Aken) en Hugo Reckerth in Filderstadt.
Uitdagingen
Fraunhofer IPT leidt binnen het project de ontwikkeling van het gereedschaphoudersysteem. Om gegevens over het trillingsgedrag van de gereedschappen en over de processtabiliteit te krijgen, werden freestesten uitgevoerd aan demonstratie-onderdelen. Parallel daaraan hebben de projectpartners de technologische eisen aan het werkzeughoudersysteem gedefinieerd.
r moeten verschillende concepten voor energietoevoer worden uitgewerkt, een demonstratiemodel en een freesmachine gekozen en een besturing voor de verandering van de lengte tussen inspanning en gereedschap ontwikkeld. Bovendien kiest het projectconsortium sensoren, actuatoren en een lineaire eenheid die belangrijk zijn voor de regeling van de lengtevariatie en de procesbewaking. Deze mechatronische componenten worden door een intelligente regeling met elkaar verbonden en in het freesproces geïntegreerd.
Aan de hand van door de computer ondersteunde simulaties zoals de eindige elementen methode en simulatie van meerdere lichamen worden de structuurmechanica van de gereedschapshouder en de dynamische beweging van de uitstekende gereedschapshuls optimaliseert. Aansluitend wordt het nieuw ontwikkelde systeem geïntegreerd in een conventionele freesmachines en getest voor industriële toepassing.
Anderen lazen ook
