EMO 2005: Fertigung komplexer Strömungsflächen für die Luft- und Raumfahrt

Neue Bearbeitungsstrategien für die Herstellung von Strömungsflächen, präsentieren das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT, die ALZMETALL GmbH & Co. KG und die CAMAIX GmbH vom 14. bis 21. September 2005 am Beispiel von Flugtriebwerksverdichtern auf der Werkzeugmaschinen-Fachmesse EMO in Hannover. Auf dem ALZMETALL-Stand in Halle 12, Stand C85, demonstrieren die Partner Verfahren wie das Restmaterial-optimierte 5-achsige Bohrschruppen und Schlichten auf einem Bearbeitungszentrum vom Typ ALZMETALL GS 800/5 und zeigen die Arbeitsweise ihrer neuen Analyse- und Optimierungssoftware NCProfiler?.

Simultane 5-Achs-Bearbeitung von Strömungsflächen

Gerade in sicherheitskritischen Bereichen wie der Luft- und Raumfahrt kommt es auf eine hervorragende Oberflächenqualität sowie Maß- und Formgenauigkeit der Strömungsflächen von Turbinen und Verdichtern an. Bei ihrer Herstellung, wie sie auf der Messe am Beispiel BLISK (Blade Integrated Disk) vorgeführt wird, kommen meist schwer zerspanbare Titan- und Nickelbasislegierungen zum Einsatz. Der Prozessplaner muss hier den Fräsprozess perfekt beherrschen. Denn die komplex geformten und nur beschränkt zugänglichen Schaufelzwischenräume stellen extrem hohe Anforderungen an die 5-achsige Bewegungsführung beim Schruppen und Schlichten.

Ziel beim Schruppen der BLISKs ist ein möglichst hohes Zeitspanvolumen und eine Gleichverteilung des Restaufmaßes. Beim Schlichten soll eine möglichst hohe Zeitspanfläche erreicht werden.

Große Fortschritte lassen sich dabei durch den Einsatz von „Doppel-Splines“ für die 5-achsige Bahnführung erzielen: Diese Form der Bahndarstellung auf komplexen Freiformflächen erlaubt einen besonders harmonischen Bahnverlauf des Werkzeugs. So lässt sich eine Werkzeugbewegung bis zu dreimal schneller durchführen, als mit konventioneller Linearinterpolation. Der Grund dafür liegt in der geringeren Anzahl von Kontrollpunkten bei gleicher Bahngenauigkeit und einer höheren Oberflächenqualität der BLISKs.

Analyse- und Optimierungssoftware NCProfiler?

Die komplexen NC-Programme zur Fertigung der Bauteile lassen sich meist nicht mehr manuell durch den Nutzer analysieren und korrigieren – hier ist spezielle Software gefragt: Die Analyse- und Optimierungssoftware NCProfiler? bezieht dynamische Kenngrößen der Maschinenachsen und grundlegende Steuerungsparameter in ihre Berechnungen ein. Die Auswertung von Prozessparametern wie Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung des Werkzeugs lässt sich je nach Bedarf als Diagramm oder als Prozessanalyse ausgeben. So gelingt eine optimale Bahnführung der Werkzeugmaschine und die Effizienz der Zerspanung und ihrer Folgeprozesse steigt.

Das Fraunhofer IPT und die CAMAIX GmbH machen das Verfahren zur Ausgabe von BSPLINES jetzt mit neuen Strategieoptionen in den kommerziellen Produkten NCProfiler? und 5axMSurf verfügbar.

Ihr Ansprechpartner
Dipl.-Ing. Lars Rohde
Fraunhofer-Institut für
Produktionstechnologie IPT
Steinbachstr. 17
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