Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPTForschungsprojekt »BrushtoCut«
Projektlaufzeit: 1.6.2018 bis 31.5.2020
Hochleistungswerkzeuge sind geometrisch komplexe, hochbeanspruchte Bauteile aus Hartmetall. Die zeit- und ressourcenschonende Herstellung solcher komplexen Bauteile ist ein wichtiger wirtschaftlicher Faktor für die Werkzeughersteller. Die Fertigung der asymmetrischen Schneidkanten ist eine der größten Herausforderungen bei der Werkzeugfertigung: Die eingesetzten Zerspanwerkzeuge werden stark beansprucht und haben deshalb nur eine kurze Standzeit. Darüber hinaus sind die gängigen Methoden nur bedingt für die Herstellung asymmetrischer Schneidkantengeometrien geeignet, wie sie beispielsweise im Werkzeugbau zu finden sind.
Eine effiziente Herstellung von Schneidkanten hat viele Vorzüge: Denn wenn Schneidkantengeometrien bereits für den geplanten Prozess ausgelegt sind, lässt sich die Standzeit der Zerspanwerkzeuge bis zu 300 Prozent verlängern; die Fertigungskosten und die Dauer der Fertigungsprozesse lassen sich deutlich reduzieren. Ein weiterer Vorteil: Wertvolle Ressourcen wie Hartmetall, Kühlmittel und Energie werden geschont.
5-Achs-Bürsten zur Herstellung komplexer Schneidkanten
Wird das Verfahren des Bürstens direkt in der Schleifmaschine durchgeführt, lassen sich selbst komplexe Schneidkanten schneller, flexibler und kostengünstiger als bisher herstellen. Eine industrielle Umsetzung ist jedoch bisher aufgrund der fehlenden Prozessstrategien und der komplexen, manuellen Programmierung des Bürstprozesses noch nicht erfolgt. Diese Lücke haben das Fraunhofer IPT und seine Partner mit dem Projekt »BrushtoCut« geschlossen.
Das Projektteam entwickelte ein umfassendes Technologiepaket, mit dem sich das 5-achsige Bürsten zur Bearbeitung von Werkzeugen mit komplex geformten Schneidkanten direkt in eine Werkzeugmaschine integrieren lässt. Damit leistete das Fraunhofer IPT Pionierarbeit, denn bis dahin berücksichtigte noch kein Entwicklungsprojekt das 5-Achs-Bürsten zur Herstellung asymmetrischer Schneidkanten. Das »BrushtoCut«-Projekt umfasste drei Module, in denen Bürstwerkzeuge ausgelegt, Prozesswissen aufgebaut und ein CAM-Modul zur Bahnplanung entwickelt wurden.