Modul zur Auslegung der Trajektoriegeschwindigkeit für die simultane 5-Achs-Fräsbearbeitung - innerhalb des CAM-Systems - durch kraftmodellbasierte Zerspansimulation:
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Düsseldorf
VDI-Verl.
2012
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| Edition: | Als Ms. gedr. |
| Series: | Fortschritt-Berichte VDI
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V
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
1.1 PROBLEMSTELLUNG 1
1.2 ZIELSETZUNG 5
2 STAND DER TECHNIK 7
3 AUSLEGUNG DER TRAJEKTORIEGESCHWINDIGKEIT 14
3.1 KONZEPTION OPTIMILL-5AX UND ENTWICKLUNG EINER DATENBANK 14
3.1.1 KONZEPTIONELLER ENTWURF VON OPTIMILL-5AX 14
3.1.2 AUFGABENEINTEILUNG DES PROJEKTES 17
3.1.3 SIMULATION-AIDED MANUFACTURING 19
3.1.4 IMPLEMENTIERUNG DER WERKZEUGDATENBANK 20
3.2 MODELLIERUNG UND ANALYSE DES SPZ UND VOLUMENAKTUALISIERUNG 22
3.2.1 MODELLIERUNG DER GEOMETRISCHEN EINGRIFFSVERHAELTNISSE
DER SCHNEIDE UND DES SPZ 23
3.2.1.1 SCHNEIDBAHNMODELL 23
3.2.1.1.1 VEREINFACHTES MODELL FUER DIE SCHNEIDBAHN 23
3.2.1.1.2 MODELL FUER DIE REALE SCHNEIDBAHN 24
3.2.1.2 3D-MODELL DES SPZ 24
3.2.2 NC-SIMULATIONSKERN (NCSK) 25
3.2.2.1 VOLUMENAKTUALISIERUNG 25
3.2.2.2 VIRTUELLES WERKSTUECK 26
3.2.3 ERWEITERUNG DES NCSK: BERECHNUNG DES AKTUELLEN SPZ 28
3.2.4 GEOMETRISCHE BERECHNUNG AM SPZ 28
3.3 MODELLIERUNG DER REALEN ZERSPANKRAEFTE 30
3.3.1 AUSWAHL DES ZERSPANKRAFTMODELLS 30
3.3.2 SIMULATION DES KRAFTSYSTEMS AM WERKZEUGS 33
3.3.2.1 ZYLINDRISCHE FRAESER 34
3.3.2.2 KUGELKOPFFRAESER 41
3.3.3 EXPERIMENTALE KALIBRIERUNG DES ZERSPANKRAFTMODELLS 46
3.3.3.1 VERSUCHSPLANUNG 46
3.3.3.2 AUFBAU DES VERSUCHSTANDS 50
3.3.3.3 ERMITTLUNG DER SCHNITTKRAFTKOEFFIZIENTEN 51
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VI
3.3.3.4 AUSWERTUNG UND EVALUIERUNG DER KOEFFIZIENTENBESTIMMUNG
FUER SCHAFTFRAESER 58
3.3.3.5 AUSWERTUNG UND EVALUIERUNG DER KOEFFIZIENTENBESTIMMUNG
FUER KUGELKOPFFRAESER 60
3.4 OPTIMIERUNG DER TRAJEKTORIEGESCHWINDIGKEIT 63
3.4.1 OPTIMIERUNGSSTRATEGIE: ZULAESSIGE WERKZEUGDURCHBIEGUNG 63
3.4.2 OPTIMIERUNGSMETHODE 64
3.4.3 TEST: WERKSTUECK ZUM NUTEN-FAESEN 6 5
3.4.3.1 RANDBEDINGUNGEN 65
3.4.3.2 PROZESSSICHERHEIT DURCH ANGEPASSTE TRAJEKTORIEGESCHWINDIGKEIT 66
3.4.3.3 AUSGABE DER WERKZEUGBAHNEN ALS NC-CODE NACH DIN66025 67
3.4.4 TEST: WERKSTUECK ZUM 2.5D-FRAESEN 67
3.4.4.1 KONSTRUKTION DES WERKSTUECKS 67
3.4.4.2 PLANUNG DES VERSUCHS 68
3.4.4.3 DURCHFUEHRUNG DER FRAESVERSUCHE 71
3.4.4.4 AUSWERTUNG DER FRAESVERSUCHE VIA DIADEM 71
3.4.5 TEST: WERKSTUECK ZUM 3D-FRAESEN 74
3.4.5.1 KONSTRUKTION DES WERKSTUECKS 74
3.4.5.2 DURCHFUEHRUNG DER FRAESVERSUCHE 74
3.4.5.3 AUSWERTUNG DER FRAESVERSUCHE VIA DIADEM 75
3.5 GESTALTUNG DES MENSCH-MASCHINE-INTERFACE (MMI) 78
3.6 ERPROBUNG DES SYSTEMS AM DEMONSTRATOR 80
3.6.1 DEMONSTRATOR: TESTWERKZEUGMASCHINE 80
3.6.2 ERPROBUNG 81
3.6.2.1 TESTUMGEBUNG 81
3.6.2.2 SZENARIO 82
3.6.2.3 KONSTRUKTION DES WERKSTUECKS 83
3.6.2.4 VERSUCHSAUFBAU VOM WERKSTUECK ZUR 5-ACHS-BEARBEITUNG 84
3.6.2.5 DURCHFUEHRUNG DER FRAESVERSUCHE 84
3.6.2.6 AUSWERTUNG DER FRAESVERSUCHE VIA DIADEM 85
4 WISSENSCHAFTLICH-TECHNISCHER UND WIRTSCHAFTLICHER NUTZEN 87
5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 89
6 LITERATUR 92
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