BevelCut

 

Die Optimierung der Prozessparameter hinsichtlich des Werkzeugverschleißes beim Kegelradfräsen erfolgt im Allgemeinen basierend auf Erfahrungswissen. Die Bauteile der gewünschten Werkstückgeometrie werden gefertigt bis das Standzeitkriterium erreicht ist. Anschließend erfolgen die Analyse des Verschleißes und eine entsprechende Anpassung der Prozessparameter. Aufgrund der notwendigen Iterationen und der Prozessunterbrechungen zum Überprüfen des Standzeitkriteriums sinkt die Produktivität. Somit erweist sich das Vorgehen als zeit- und kostenaufwendig. Mithilfe von Fertigungssimulationen kann eine entscheidende Senkung des Zeit- und Kostenaufwands erfolgen. Für den jeweiligen Prozess können somit über Analyse der Kenngrößen die optimalen Prozessparameter ermittelt und ein endgültiger Fertigungsdatensatz erzeugt werden.

Die Fertigungssimulation BevelCut ermittelt mithilfe einer ebenen-basierten Durchdringungsrechnung das gemeinsame Volumen zwischen den gegebenen Werkstück- und Werkzeugdaten anhand der Maschinen- und Prozesskinematik. Das ermittelte Volumen entspricht der unverformten Spanungsgeometrie. Für jeden Prozessschritt können somit über die Analyse der Spanungsgeometrie Prozesskenngrößen wie z. B Spanungsdicke und Spanungslänge ermittelt werden. Aktuell können diskontinuierlich teilende Tauchprozesse mit konstantem und veränderlichem Vorschub abgebildet werden.

Die Auswertung der Prozesskenngrößen kann zum einen für den gesamten Fertigungsprozess und zum anderen für eine einzelne Werkzeugumdrehung erfolgen. Um Rückschlüsse auf die Werkzeugbelastung führen zu können, werden die ermittelten Kennwerte entlang der abgewickelten Schneidkante ausgegeben. Die Wechselbelastung, die ein Schneidenpunkt erfährt, lässt sich mithilfe der Anzahl an Schnitten analysieren. Die Spanungsdicke entspricht der Last, die im Prozess auf das Werkzeug wirkt. Die Spanungslänge beschreibt die Berührdauer der Werkzeugschneide für einen bzw. mehrere Schnitte. Das Spanungsvolumen gibt das gesamte zerspante Material für einen Schneidenpunkt an. Die effektiven technologischen Frei- und Spanwinkel lassen auf den Einfluss von Spanstauchung und Freiflächenverschleiß schließen. Mithilfe der resultierenden Werkstückgeometrie können Fertigungsabweichungen analysiert werden. Weiterhin kann die Flankengeometrie als Eingabegröße für eine anschließende Zahnkontaktanalyse dienen.




Ansprechpartner(in):
Julia Mazak, M.Sc.
 
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