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Optiwear

Highlights

  • Berechnung und Simulation des Werkzeugverschleißes
  • Optimierter Werkzeugweg mit reduziertem lokalen Werkzeugverschleiß

Benefits

  • Erhöhte Werkzeuglebensdauer
  • Reduktion der Werkzeugbelastung und des -verschleißes
  • Erhöhung der Effizienz des Fräsprozesses

OptiWear – Softwarebasierte Optimierung von NC-Programmen zur Minimierung von Werkzeugver-schleiß und Reduzierung der Herstellkosten

Förderprogramm

Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wurde durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Programm KMU-innovativ: Informations- und Kommunikationstechnologien (Förderkennzeichen 01IS17018A) gefördert und vom DLR Projektträger Berlin betreut. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt bei der Autorin.

AiF Projekt GmbH
Tschaikowskistrasse 49
13156 Berlin
E-Mail zim@aif-projekt-gmbh.de

Übersicht

Während des Schneidprozesses treten Verformungs-, Trennungs- und Reibprozesse im Bereich der Schneidkante auf. Die verwendeten Materialien der Schneidwerkzeuge werden überaus komplexen Belastungen durch hohe Druckspannungen, Schnittgeschwindigkeiten und Temperaturen ausgesetzt. Die wichtigsten Mechanismen, die Verschleiß verursachen, sind Abrasion, Adhäsion, tribochemische Reaktionen und Oberflächenstörungen.

Mechanischer oder abrasiver Verschleiß tritt sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Schnittgeschwindigkeiten auf. Rillenverformung in Form des Gegenkörpers oder durch Partikel wird in dieser Kategorie als dominante Form von Verschleiß betrachtet. Im Falle der Rillenverformung durch einen Gegenkörper basiert die tribologische Beanspruchung des Schneidwerkzeugmaterials auf der abrasiven Wirkung der harten Partikel, die sich fest auf der Kontaktfläche des Werkstücks oder des Spans befinden. Im Falle der Rillenverformung durch Partikel sind lose Partikel die Ursache des Verschleißes. Diese können direkt durch Abrieb (Mikroschneiden, Mikrorisse) oder durch Oberflächenstörungen entstehen. Während der Bearbeitung wird mit Hilfe von Schneidwerkzeugen Material von dem Bauteil entfernt, um die gewünschte Form, Abmessung und Oberflächenrauhigkeit zu erreichen.

Highlights

  • Berechnung und Simulation des Werkzeugverschleißes
  • Optimierter Werkzeugweg mit reduziertem lokalen Werkzeugverschleiß

Benefits

  • Erhöhte Werkzeuglebensdauer
  • Reduktion der Werkzeugbelastung und des -verschleißes
  • Erhöhung der Effizienz des Fräsprozesses

Während eines Schneidvorgangs tritt jedoch immer Verschleiß auf, der letztendlich zum Versagen des Schneidwerkzeuges führt. Wenn die Werkzeugabnutzung einen gewissen Grad erreicht hat, muss das Werkzeug oder die aktive Flanke ersetzt werden, um die gewünschte Schneidwirkung zu gewährleisten.

Das Hauptziel des Projekts »OptiWear« ist die Erstellung eines Software-Tools, das die Werkzeuganstellung so analysieren und optimieren kann, dass der Werkzeugverschleiß auf einen großen Bereich der Schneide verteilt wird und somit die Lebensdauer des Fräswerkzeuges maximiert wird.

 

Die Vorteile der geplanten Softwarelösung beinhalten die folgenden Punkte:

  • Optimierte Werkzeugwege mit reduziertem lokalen Verschleiß des Werkzeuges
  • Erhöhte Werkzeuglebensdauer
  • Optimierte Werkzeugorientierung zur Reduktion der Werkzeugbelastung und des -verschleißes

Zeitplan des Projekts

Projektstart -Juli 2017

Projektende - Juni 2019

Partners

Das Projekt wird in Kooperation mit den folgenden Partnern realisiert:

Fraunhofer IPT bringt ihr technologisches KnowHow in das Projekt mit ein und führt die experimentelle Validierung der entwickelten Komponenten durch.

Aachener Werkzeugbau Akademie GmbH entwickelt in dem Projekt Algorithmen zur Echtzeitkapselung relevanter Werkzeugparamter, welches eine prozedurale Generierung relevanter Berechnungsparameter liefern.

Knowledge Exchange AG stellt in diesem Projekt ihr PLM-System bereit und entwickelt eine entsprechende Mensch-Maschine-Schnittstelle um relevante Daten entlang der Prozesskette adäquat wiederzugeben.

Reuth GmbH stellt in diesem Projekt ihr technologisches Know-how rund um den Fräsprozess und insbesondere in Bezug auf die Messung des Werkzeugverschleißes und ihre Ermittlung der Wirkung auf die Herstellkosten zur Verfügung.

Kontaktieren Sie Uns

Dr.-Ing. Riaz Ur-Rehman

Aixpath GmbH Henricistraße 50 52072 Aachen

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