CAM-Software Schruppen und Schlichten: Es geht viel, viel schneller

Redakteur: Luca Meister

«Hypermill Maxx Machining» heisst das Performance-Paket für ein hocheffizientes Schruppen, Schlichten und Bohren der Open Mind Technologies AG. Alle drei Module ermöglichen ein sehr grosses Einsparpotenzial bei gleichzeitig hohen Qualitätsansprüchen.

Firma zum Thema

Schruppmodul «Hypermill Maxx Machining»: HPC-Bearbeitung in trochoidalen Werkzeugbahnen.
Schruppmodul «Hypermill Maxx Machining»: HPC-Bearbeitung in trochoidalen Werkzeugbahnen.
(Bild: Open Mind)

In der Technik und Wirtschaft werden Verbesserungen von einigen Prozentpunkten bejubelt. Ein System, das um zehn Prozent schneller läuft, ein Motor, der einige PS mehr hat, wird gepriesen. Dass es aber möglich ist, bei Fräsarbeiten um Faktoren schneller zu werden, was bereits durch Anwender bestätigt wurde, das ist ausserordentlich und kann nur mit einem echten Technologiesprung begründet werden. Open Mind macht mit dem Performance-Paket «Hypermill Maxx Machining» einen solchen Sprung nach vorn und beginnt gewissermassen eine neue Ära des Fräsens. Alles, was man bisher über Fräszeiten aus der Praxis wusste, muss neu gedacht werden: Es geht viel, viel schneller.

Das Schruppmodul ist die Lösung für High-Performance-Cutting-Bearbeitungen (HPC) mit spiralförmigen und trochoidalen Werkzeugbewegungen. Diese Operationen sind nicht nur deutlich schneller als konventionelles Schruppen, sondern bieten auch weitere Vorteile. Das Schlichtmodul umfasst die Bearbeitung von Ebenen und Freiformflächen mit unterschiedlichen Tonnenfräsern. Beim Vorschlichten und Schlichten sind deutliche Beschleunigungsfaktoren möglich, die man gerne mit sechs-, acht- und zehnmal schneller oder gar noch höher ansetzen darf – bei besserer Oberflächenqualität gegenüber der Bearbeitung mit Kugelfräsern.

Bildergalerie
Bildergalerie mit 6 Bildern

Schneller schruppen

Warum das wirklich funktioniert? Open Mind bietet bereits seit mehreren Jahren Strategien für die HPC-Bearbeitung an, die es erlauben, deutlich höhere Spanvolumina pro Zeiteinheit zu erzielen und gleichzeitig Werkzeuge und Maschinen zu schonen. Die Zyklen können für 2D-, 3D- und 5-Achs-Simultanaufgaben eingesetzt werden – vollständig in das Gesamtsystem integriert. Für die Erzeugung der trochoidalen Werkzeugbahnen wird im Gleichlauf gearbeitet, Vollschnitte und abrupte Richtungswechsel werden vermieden. Die Bearbeitung beginnt mit dem Eintauchen des Werkzeugs und dem annähernd spiralförmigen Abfahren von Werkzeugbewegungen, die sich am Ende immer mehr der Sollkontur nähern. Der Fräser arbeitet hierbei weitgehend mit der Mantelseite. Ein innovativer Algorithmus des Systems sorgt dafür, dass immer das gleiche Volumen pro Fräszahn abgetragen wird. Damit wird das Werkzeug optimal ausgelastet, aber nicht überlastet und es entsteht ein insgesamt grosses Spanvolumen pro Zeiteinheit. Mit anderen Worten, es ist innerhalb kürzester Zeit ein sehr hoher Materialabtrag zu erzielen.

Voraussetzung für eine optimale Bearbeitung ist auch eine dynamische Anpassung des Vorschubs an die vorhandenen Schnittbedingungen. Der Anwender gibt also keine festen Werte für den Vorschub an, sondern «Best-Case»-Eckdaten, welche die jeweilige Werkzeugmaschine und das Werkzeug fahren können. Der Werkzeugweg wird dann unter Berücksichtigung des Spanvolumens und eines harmonischen Verlaufs automatisch berechnet. Die Schrupp-Strategien sind sowohl für weiche als auch für sehr harte Werkstoffe geeignet.

Die Praxistauglichkeit steht mittlerweile ausser Frage, wie sich schon bei zahlreichen Anwendern gezeigt hat. Die zu erzielenden Geschwindigkeitsvorteile liegen zwischen 20 und 70 Prozent, je nach Aufgabe. Im Durchschnitt werden oft 30 bis 50 Prozent genannt. Daneben gibt es weitere Vorteile: Durch den «sanften» Eingriff der Werkzeuge werden diese geschont, wodurch die Standzeiten steigen.

Schneller schlichten

Als einer der ersten CAM-Hersteller setzte sich Open Mind mit der 5-Achs-Bearbeitung mit speziellen Fräsern auseinander. Das Ergebnis ist das Schlichtmodul in Hypermill Maxx Machining, einer hocheffizienten Methode für das Vorschlichten und Schlichten von Ebenen und Freiformflächen mit verschiedenen Tonnenfräsern. Erst im Zusammenspiel mit den richtigen CAM-Strategien können diese Werkzeugtypen ihr volles Potenzial entfalten und nun in eine breite industrielle Anwendung gehen. Das Optimierungspotenzial ist so gross, dass Bearbeitungen mit Tonnenfräsern für zahlreiche Fertigungsunternehmen von grossem Interesse sein dürften.

(ID:43982307)