Forschungsprojekt »Fast1000«

Neues hochdynamisches 5-Achs-Bearbeitungszentrum mit CFK-Antriebskomponenten für schwer zerspanbare Werkstoffe

Projektlaufzeit: 1.11.2015 bis 02.03.2018

Das Fraunhofer IPT optimiert die Maschineneigenschaften der »PRO.X 1000«
© Fraunhofer IPT

Das Fraunhofer IPT optimiert die Maschineneigenschaften der »PRO.X 1000«

Der Einsatz von CFK senkt die Masse der Z-Achse um 60 Prozent

Der Einsatz von CFK senkt die Masse der Z-Achse um 60 Prozent

Immer mehr Bauteile werden aus schwer zerspanbaren Werkstoffen wie Titanlegierungen und Inconel gefertigt. Doch ihre Herstellung ist hoch anspruchsvoll, da komplexe Geometrien wie dreidimensional ausgelegte Schaufelprofile hohe Anforderungen an die Dynamik und Präzision der Maschinenachsen stellen: Durch die Bearbeitung komplexer dreidimensionaler Freiformflächen können Prozessinstabilitäten auftreten und die Bauteile können dann den hohen Oberflächenstandards nicht mehr genügen. Dies verlangt Werkzeugmaschinenkonstruktionen, die sowohl hochdynamische Bewegungen als auch hochpräzise Fertigungsaufgaben realisieren können. Das können neuartige Verbundmaterialien erfüllen, die hohe Steifigkeiten in kleinerer Masse ermöglichen.

Ziel des Projekts ist es, ein neues Bearbeitungszentrum mit leichten und hochdynamischen Maschinenachsen aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff zu entwickeln. Dadurch können eine optimale Gesamtsteifigkeit und hohe Beschleunigungswerte der X-, Y- und Z-Antriebe mit einem stabilen dynamischen Strukturverhalten erreicht werden.

Das Fraunhofer IPT untersucht im Projekt vor allem die Gesamtmaschinenstruktur und optimiert die dynamischen und thermischen Maschineneigenschaften.  Dafür vermessen wir das Gesamtmaschinenverhalten und identifizieren die Leistungsfähigkeit und die Stabilitätsgrenzen unter realen Prozessbedingungen.

Förderer und Projektträger

  • Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi), Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)
  • AiF Projekt GmbH

Projektkonsortium

  • Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT (Koordination)
  • Lerinc Werkzeugmaschinen & Automation GmbH