Fünfachsiges NC-Fräsen

Zur Steigerung der Produktivität und Flexibilität setzt die In dustrie in zunehmendem Maße numerisch gesteuerte Fräsmaschinen ein. In einzelnen Fällen sind dies Maschinen, die nicht nur entsprechend den kartesischen Koordinaten drei translatorische Bewegungen, sondern zusätzlich zwei rotatorisehe Bewegungen - d. h. fünf Achsen - simultan gesteuert besitzen. Damit kön nen solche Maschinen sowohl die Lage der Fräserspitze als auch die Richtung der Fräserachse numerisch gesteuert verändern. Diese zwei zusätzlichen kinematischen Freiheitsgrade ermögli chen es, einerseits komplizierte Werkstückflächen technologisch und geometrisch günstiger "fünfachsig'' zu fräsen, andererseits erfordern sie einen erheblich höheren Investitionsaufwand für Anlagen und Entwicklung. Deshalb wurde diese Fräsmethode bisher nur wenig eingesetzt. Durch die zwei zusätzlichen Freiheitsgrade entstehen der Ar beitsvorbereitung Probleme in der Technologie, der Teilepro grammierung und Postprozessorverarbeitung. Für jeden neuen An wendungsfall müssen die Anwender zugeschnittene Einzellösungen finden, wobei die Wirtschaftlichkeit aufgrund des hohen Anlage wertes im Vordergrund steht. Diese Einzellösungen, von denen sehr wenig veröffentlicht wurde, sind i. a. Erweiterungen von bereits erprobten dreiachsigen Versionen. Deshalb ist die Zielsetzung dieser Arbeit, die Einzelprobleme der Arbeitsvorbereitung unter allgemeingültigen Gesichtspunkten zu analysieren und Anwendern Anhaltspunkte für den wirtschaft lichen Einsatz des fünfachsigen Fräsens in weiteren Anwendungs bereichen zu liefern. Für den praktischen Teil der Untersu chungen stand eine numerisch gesteuerte Fünfachsen-Fräsmaschine, Rechenzeit am Großrechner CD 6600 sowie die Programmiersprachen FORTRAN IV und APT III zur Verfügung.

Klappentext

Zur Steigerung der Produktivität und Flexibilität setzt die In­ dustrie in zunehmendem Maße numerisch gesteuerte Fräsmaschinen ein. In einzelnen Fällen sind dies Maschinen, die nicht nur entsprechend den kartesischen Koordinaten drei translatorische Bewegungen, sondern zusätzlich zwei rotatorisehe Bewegungen - d. h. fünf Achsen - simultan gesteuert besitzen. Damit kön­ nen solche Maschinen sowohl die Lage der Fräserspitze als auch die Richtung der Fräserachse numerisch gesteuert verändern. Diese zwei zusätzlichen kinematischen Freiheitsgrade ermögli­ chen es, einerseits komplizierte Werkstückflächen technologisch und geometrisch günstiger "fünfachsig'' zu fräsen, andererseits erfordern sie einen erheblich höheren Investitionsaufwand für Anlagen und Entwicklung. Deshalb wurde diese Fräsmethode bisher nur wenig eingesetzt. Durch die zwei zusätzlichen Freiheitsgrade entstehen der Ar­ beitsvorbereitung Probleme in der Technologie, der Teilepro­ grammierung und Postprozessorverarbeitung. Für jeden neuen An­ wendungsfall müssen die Anwender zugeschnittene Einzellösungen finden, wobei die Wirtschaftlichkeit aufgrund des hohen Anlage­ wertes im Vordergrund steht. Diese Einzellösungen, von denen sehr wenig veröffentlicht wurde, sind i. a. Erweiterungen von bereits erprobten dreiachsigen Versionen. Deshalb ist die Zielsetzung dieser Arbeit, die Einzelprobleme der Arbeitsvorbereitung unter allgemeingültigen Gesichtspunkten zu analysieren und Anwendern Anhaltspunkte für den wirtschaft­ lichen Einsatz des fünfachsigen Fräsens in weiteren Anwendungs­ bereichen zu liefern. Für den praktischen Teil der Untersu­ chungen stand eine numerisch gesteuerte Fünfachsen-Fräsmaschine, Rechenzeit am Großrechner CD 6600 sowie die Programmiersprachen FORTRAN IV und APT III zur Verfügung.

Inhalt
1 Einleitung.- 2 Fünfachsiges Fräsen als allgemeiner Fall des Fräsens.- 3 Lagezuordnung von Werkstück und Fräser beim fünfachsigen Fräsen.- 4 Werkstückspektrum für das fünfachsige Fräsen.- 5 Die Fünfachsen-Fräsmaschine.- 6 Kosten des fünfachsigen Präsens.- 7 Fehler im NC-Datenfluß.- 8 Der verbesserte NC-Datenfluß.- 9 Zusammenfassung.