Tagungsprogramm

Auf dieser Seite finden Sie das derzeit aktuelle Tagungsprogramm für den 14. September und 15. September 2010.

14. September 2010

  • 13:00info
    Begrüßung und Einführungsvortrag
    Prof. D. Biermann
    Institut für Spanende Fertigung (ISF), TU Dortmund

    Das Zerspanen im modernen Produktionsprozess wird nicht nur von den steigenden Anforderungen bezüglich der Produktivität und der Flexibilität, sondern auch immer stärker durch das Bestreben nach Energie- und Ressourceneffizienz geprägt. Dabei spielen moderne Leichtbauwerkstoffe, wie z. B. β–Titanlegierungen oder hochfeste Stähle, insbesondere im Flugzeug- und Fahrzeugbau eine entscheidende Rolle, stellen aber aufgrund ihrer überragenden mechanischen Eigenschaften eine große Herausforderung an den Zerspanprozess dar. Um diese fertigungstechnischen Problemstellungen zu bewältigen, sind angepasste Bearbeitungskonzepte erforderlich, die anhand von Beispielen diskutiert werden. Das Fließlochformen zur Gewindefertigung in dünnwandigen Aluminiumprofilen und das Gewindeformen bzw. –nachformen im Hochleistungs-Magnesium erschließen neue Möglichkeiten im ressourceneffizienten Leichtbau. Ein bedeutsames Potential zur Effizienzsteigerung bieten sowohl die grundlegende Betrachtung der Spanentstehung und die gezielte Werkzeugweiterentwicklung, als auch die ganzheitliche Optimierung von Prozessketten. Ein Anwendungsfall hierfür ist die Bohrungsfeinbearbeitung auf Kombinationsmaschinen zum Drehen, Schleifen und Honen. Das Hochleistungs-Innenrund-Schälschleifen als Alternative zum Hartdrehen sowie die Mikrotiefbohrbearbeitung mit Laser-Unterstützung bilden weitere Themengebiete dieses Einführungsvortrages und zeigen zusätzliche Ansätze zur effizienten Gestaltung des Zerspanprozesses auf.

Werkzeuge und Verfahren
  • 13:35info
    Vergleichende Betrachtung der Zerspanung von Rostfrei, Werkzeug- und Edelbaustahl im Vergleich zueinander
    F. Wilke
    Deutsche Edelstahlwerke GmbH

    Bei der Vielzahl der Stahlwerkstoffe - und diese wird immer größer - wachsen ständig die Herausforderungen an die Zerspanung. Vom Grunde her sind die Werkstoffe aufgrund ihrer Duktilität sehr unterschiedlich in der Zerspanbarkeit. Zusätzlich erhöht sich die Vielfalt durch unterschiedlichste Kernfestigkeiten der Werkstoffe sowie teilweise bewusst erzeugte höhere Härten auf der Oberfläche.
    Durch konstruktives Ausreizen der Werkstoffe, insbesondere im Hinblick auf Leichtbau, werden die Anforderungen an die Werkstoffe in ihrem Eigenschaftsbild immer höher, so dass zerspanungsfördernde Zugaben zum Stahl immer seltener möglich werden (S, Pb, Se, Te, Bi). Dies, verbunden mit höchsten Ansprüchen an den Reinheitsgrad der Stähle sowie zu zerspanende Bauteilfestigkeiten bis 1500 MPA stellen eine weitere Herausforderung für die Zerspanung dar.
    Der Vortrag gibt einen Überblick über die Edelstähle wieder und deren akutes Anforderungsprofil, näher erläutert am Beispiel von Blankstahl und Schmiedestücken. Tendenzen zu den aktuellen Werkstoffkenngrößen werden beschrieben, aus der breiten Palette der nichtrostenden Stähle, Werkzeugstähle, Maschinenbaustähle sowie Stähle mit besonderen physikalischen Eigenschaften.

  • 14:00info
    Effiziente Großteilebearbeitung durch neuartige Werkzeugkonzepte
    Dr. J. Kress
    MAPAL Dr. Kress KG

    Neuartige Zerspanungswerkzeuge ermöglichen bei Großbauteilen durch innovative Konstruktionen eine effektive Bearbeitung und erhöhte Ausbringung bei hoher Prozesssicherheit.

  • 14:25info
    Hybridbearbeitung von SiC – Optimierung der spanenden Bearbeitung durch Ultraschallanregung
    Prof. Dr. F. Bleicher
    Institut für Fertigungstechnik und Hochleistungslasertechnik, TU Wien

    Keramische Werkstoffe finden durch ihre günstigen physikalischen Eigenschaften zusehends Anwendung als Konstruktionswerkstoff. Insbesondere SiC weist eine hohe Oxidationsbeständigkeit, gutes Wärmeleitvermögen und eine hohe Härte auf. In der mechanischen Bearbeitung komplexer Geometrien aus SiC kommen Diamant-besetzte Schleifwerkzeuge vorzugsweise mit galvanischer oder Kunststoff-Bindung zum Einsatz.
    In der Hybridbearbeitung erfolgt neben der rotatorischen Hauptschnittbewegung dieser Werkzeuge die Einleitung einer ein- oder mehrachsigen sekundären Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück zumeist bei geringer Amplitude und hohen Frequenzen bis in den Ultraschallbereich. Zur Untersuchung der ultraschallunterstützten Zerspanung von SiC wurde eine Aktuatorik entwickelt, die es ermöglicht, Werkstücke bei hohen Frequenzen und Amplituden bis zu 10µm anzuregen. Unter Einsatz dieser Vorrichtung wird in Versuchen gezeigt, welchen Einfluss die hochfrequente Relativbewegung auf den Zerspanungsprozess ausübt und wie damit Optimierungspotenziale in der Zerspanung von SiC dargestellt werden können.

  • 14:50
    Kaffeepause
  • 15:20info
    Effizienz im Schneidprozess und Hochdruckkühlschmierung bei der Bearbeitung von Sonderwerkstoffen
    K. Brenner
    Iscar Germany GmbH

    Aufgrund der steigenden Energiekosten und dem Ziel den Energieverbrauch auch aus umweltschonenden Gründen deutlich zu senken, ist die Energieeffiziente Fertigung zu einem Thema mit hoher Priorität geworden. Aktuell ist man vorrangig damit beschäftigt den Energieverbrauch zuzuordnen, daraus die notwendigen Schlüsse zu ziehen und die erforderlichen Maßnahmen einzuleiten.
    Unabhängig von den Untersuchungsergebnissen kann man heute schon erhebliche Einsparungen erzielen, wenn Energieeffizienzpotenziale von neuen Werkzeugen und die damit verbundenen Fertigungsstrategien eingesetzt werden.
    Auch vor dem Hintergrund, dass KSS Pumpen (gerade für hohe Drücke) einen hohen Energiebedarf haben, kann es dennoch Effizient sein, diese Technologie zu nutzen.
    Aktuelle Untersuchungen bei der Bearbeitung von Werkstoffen mit niedriger Wärmeleitfähigkeit wie z.B. Titan, Titanlegierungen, Nickelbasislegierungen bestätigen, dass durch die Zerspanung mit Hochdruck das Zerspanvolumen mehrfach gesteigert werden kann.

  • 15:45info
    CVD-Schichten für die Zerspanung – Trends bei der Beschichtungstechnologie und Nachbehandlung
    Dr. D. Stiens
    Walter AG

    Schneidstoffe aus CVD-beschichtetem Hartmetall decken einen Großteil der Anwendungen zur Guss- und Stahlbearbeitung ab. Stand der Technik sind Multilagen-Beschichtungen des Aufbaus (Substrat)-TiN-TiCN-Zwischenschicht-Al2O3. Entsprechend ihrer tribologischen Eigenschaften erfüllen einzelne Komponenten des Schichtsystems unterschiedliche Funktionen.
    Titancarbonnitrid (TiCN) – Schichten mit optimaler Mikrostruktur verringern den Freiflächenverschleiß. Aluminiumoxid der Modifikation α-Al2O3 weist eine einzigartige Kombination aus hoher Warmhärte und chemischer Stabilität auf. Insbesondere Aluminiumoxid-Schichten machen daher die Hochleistungszerspanung bei immer höheren Schnittwerten möglich.
    Das Verschleißverhalten von α-Al2O3 ist von der Ausrichtung des Kristallgitters relativ zur Beanspruchung abhängig. Neueste Beschichtungstechnologie macht sich die anisotropen Eigenschaften des Aluminiumoxids zu Nutze und ermöglicht die Abscheidung von Schichten mit definierter kristallographischer Vorzugsorientierung (Textur). Erhebliche Steigerungen der Diffusions-Beständigkeit werden so erreicht. Neuartige Nachbehandlungs-Verfahren verändern gezielt die Eigenspannungen im Verbund von Beschichtung und Hartmetall-Substrat. Hochtemperaturmessungen zeigen, dass die erzielten Eigenspannungen auch bei Einsatztemperaturen über längere Zeit erhalten bleiben. Der Zähigkeits-Gewinn bei unverminderter Hochtemperatur-Verschleißfestigkeit erweitert den Einsatzbereich von CVD-beschichteten Schneidstoffen.

  • 16:10info
    Gewindefurchen, kombiniert mit spanender Vorbearbeitung: Potenziale durch gezielte Beeinflussung der Gewindeeigenschaften
    D. Hechtle
    EMUGE-Werk Richard Glimpel GmbH & Co. KG

    In der Innengewindefertigung ist neben dem Gewindebohren und –fräsen das Gewindefurchen als kaltumformendes Verfahren seit langer Zeit etabliert. Gleichwohl gibt es neuere Entwicklungen in der Werkzeugtechnologie, die Grenzen der Anwendbarkeit des Gewindefurchens verschoben haben. Diese Werkzeugentwicklungen ermöglichen das Gewindefurchen auch in Stahlwerkstoffe bis zu einer Gewindesteigung von 5 mm Gewindeabmessung M48 (x5). Neben dem Gewindefurchen erweitert die neue Lösung des kombinierten spanenden Vorbearbeitens und Nachformens die Grenzen bis Gewindesteigung 6 mm Gewindeabmessung M64 (x6) sowie hinsichtlich schlecht umformbarer Werkstoffe wie etwa Grauguss. Durch diese Technologien werden Möglichkeiten eröffnet, die spezifischen Eigenschaften umformend erzeugter Innengewinde in bisher nicht bearbeitbaren Werkstücken nutzbar zu machen. Die Umformung von Teilen oder des gesamten Gewindeprofils führt zu Verfestigungen an kritischen Bereichen des Innengewindes. Die Oberflächengüte des umgeformten Gewindes weist eine glatte Oberfläche und niedrige Rauheit auf. Die Profilgenauigkeit ist hoch, da der Gewindeformer nicht zu groß ‚schneidet’ und sich im Werkstoff abstützt. Anhand von Beispielen aus der Praxis werden diese Potentiale konkretisiert.

  • 16:35info
    Spanende Bearbeitung von β-Titanlegierungen am Beispiel der Prozesskette zur Herstellung einer Hohlwelle
    C. Machai
    Institut für Spanende Fertigung (ISF), TU Dortmund

    Bauteile und Komponenten, die eine ausgeglichene Kombination aus geringer Dichte und hoher Festigkeit erfordern und in aggressiven Umgebungen eingesetzt werden, können aus Titanlegierungen der β-Phase hergestellt werden. In der Luftfahrttechnik, im Rennsport sowie der öl- und gasfördernden Industrie werden bereits Fahrwerkselemente, Befestigungskomponenten oder Teile des Bohrstranges aus β-Titan verwendet. Weitere Anwendungsfelder können sich ergeben, wenn eine aus einer β-Titanlegierung hergestellte Hohlwelle verfügbar ist, beispielsweise im Antriebsstrang von Hubschraubern oder Automobilen zur Gewichtsreduzierung. Anhand der Prozesskette zur Herstellung einer Hohlwelle wird die Drehzerspanung der β-Titanlegierung Ti-10V-2Fe-3Al vorgestellt. Innerhalb der Titanwerkstoffe gelten die Legierungen der β-Phase als am schwierigsten zu zerspanen. Die speziellen Werkstoffeigenschaften führen neben den mechanischen Werkzeugbelastungen und den hohen auftretenden Prozesstemperaturen zu weiteren besonderen Anforderungen an den Zerspanprozess.

  • 17:10
    Besichtigung des ISF-Versuchsfeldes
  • 19:00
    Transfer zur Abendveranstaltung

15. September 2010

Prozessgestaltung
  • 08:45info
    Trends in der Fertigung von Großgetrieben für Windkraftanlagen
    Dr. S. Hesterberg
    Bosch-Rexroth AG

    Die Windenergie befindet sich auf Erfolgskurs und baut ihren Anteil an der Stromproduktion weltweit mit großen Zuwachsraten stetig aus. Doch auch die Herausforderungen für die Anlagenhersteller wachsen ständig. Die Windenergieanlagen werden immer größer und die Standorte immer extremer. Als Kernelement werden insbesondere an die Generatorgetriebe stetig steigende Anforderungen an die Leistungen bei geringen Baugrößen und Gewichten gestellt.
    Die Herstellung von Großgetrieben war jahrelang ein klassisches Feld der Einzelteil- und Kleinserienfertigung. Die weltweit steigenden Bedarfe erforderten in der jüngsten Vergangenheit jedoch einen Wandel etablierter Fertigungsstrukturen und eingesetzter Fertigungstechnologien. Somit stehen nicht mehr nur die Qualität und fertigungstechnische Realisierbarkeit sondern zunehmend auch die Produktivität im Vordergrund der Herstellprozesse. Die kritischen Randbedingungen stellen dabei insbesondere die Dimensionierung der Einzelkomponenten bei sehr engen Toleranzvorgaben dar.
    Diesen hohen Anforderungen begegnen die Getriebehersteller sowie Werkzeug- und Maschinenlieferanten derzeit mit zahlreichen Marktinnovationen im Bereich der spanenden Bearbeitung von Getriebekomponenten. Neben Detailoptimierungen der Werkzeuge stehen insbesondere die Reduzierung der Prozesskettenelemente durch Strategien zur Komplettbearbeitung und Verfahrensintegration im Vordergrund der Entwicklungsarbeiten.

  • 09:10info
    Herausforderungen an die spanende Bearbeitung moderner Flugtriebwerkskomponenten
    Dr. S. Gerloff
    MTU Aero Engines GmbH

    Zukünftige ökonomische und ökologische Herausforderungen an die Luftfahrt- und insbesondere die Triebwerksindustrie führen zu hochgesteckten Zielen vor allem bei der Reduzierung des Treibstoffverbrauchs um weitere -15%, verbunden mit deutlich gesenktem CO2-Ausstoß um bis zu 20% und einer NOx-Reduzierung um 80%. Diese Ziele lassen sich nur durch Ausschöpfung aller Potenziale mittels alternativer Bauweisen, zusammen mit dem Einsatz völlig neuer Materialien und der konsequenten Weiterentwicklung bestehender Hochtemperaturwerkstoffe erreichen.
    Diese Werkstoffe und neuartigen Legierungen stellen auch für eine robuste und wirtschaftliche Fertigung eine neue Qualität an Herausforderungen dar. Diesen stellt sich die Triebwerksindustrie durch eine stetige Weiterentwicklung der bestehenden spanenden Fertigungsverfahren, da diese im absehbaren Zeitraum weiterhin die Hauptlast der Fertigung der Triebwerkskomponenten tragen werden. Im diesem Beitrag werden für ausgewählte spanende Bearbeitungsverfahren die Anforderungen an die Schneidstoffe, die Zuverlässigkeit an Maschinen und Komponenten und die Weiterentwicklung der Bearbeitungsstrategien aufgezeigt. Neue Ansätze und Tendenzen zur Prozeßüberwachung und –regelung der im Luftfahrtbereich zulassungs- und überwachungspflichtigen Zerspanprozesse werden ebenso erläutert.

  • 09:35info
    Simulationsbasierte Optimierung der Werkzeuganstellungen beim fünfachsigen Mikrofräsen von NiTi-Formgedächtnislegierungen
    Dr. F. Kahleyß
    Institut für Spanende Fertigung (ISF), TU Dortmund

    NiTi-Legierungen stellen auf Grund ihrer einzigartigen Eigenschaften den größten Teil der heutzutage eingesetzten Formgedächtnismaterialien. Den günstigen Anwendungseigenschaften von NiTi steht eine sehr schwere Zerspanbarkeit gegenüber, die insbesondere auf dessen hoher Adhäsionsneigung sowie der starken Kaltverfestigung dieser Legierungen beruht. Beim fünfachsigen Mikrofräsen dieses Werkstoffes, wie es z. B. bei der Fertigung medizintechnischer Komponenten eingesetzt wird, hat vor allem die Werkzeuganstellung relativ zur Werkstückoberfläche einen großen Einfluss auf den Werkzeugverschleiß sowie die erreichbare Oberflächenqualität. So sollte grundsätzlich eine Gleichlauffrässtrategie mit großen Kippwinkeln des Werkzeugs in Vorschubrichtung eingesetzt werden, um eine günstige Spanabnahme und einen geringen Werkzeugverschleiß sicherzustellen. Die Übertragung der experimentellen Ergebnisse auf ein Simulationsmodell zur Optimierung der Werkzeugwinkel ist möglich und wird hier ausführlich dargestellt. Die Überprüfung des Algorithmus im Versuch zeigt, dass die Anpassung eines dreiachsigen in ein simultan fünfachsiges NC-Programm zu einer deutlichen Verbesserung der Oberflächenqualität und der Form- und Maßgenauigkeit des Musterbauteils führt.

  • 10:00
    Kaffeepause
  • 10:30info
    Komplettbearbeitung auf Schleifmaschinen – Potenziale und Grenzen der Verfahrensintegration
    H. Gröning
    Elb-Schliff Werkzeugmaschinen GmbH

    Die Potenziale der Komplettbearbeitung beziehungsweise der Verfahrensintegration liegen in der Flexibilisierung und Verkürzung der Prozesskette, der kürzeren Rüst-, Transport- und Durchlaufzeiten sowie der höheren Genauigkeiten durch einmaliges Aufspannen. Hinzu kommt ein steigendes Bewusstsein für die ökologischen Vorteile durch den effizienteren Einsatz von Energie- und Materialressourcen.
    Die Komplexität der technischen und technologischen Anforderungen stellt jedoch große Herausforderungen an die marktfähige Umsetzung. Durch die Kombination unterschiedlicher Subsysteme steigt zudem die Komplexität des Gesamtsystems.
    Das Potenzial der Komplettbearbeitung auf Schleifmaschinen wird anhand von zwei Multitechnologieplattformen analysiert. Einerseits wird ein 5-Achs-Zentrum vorgestellt, das neben einer Schleifspindel eine Bohr-Fräs-Spindel besitzt. Zweitens wird die Lösung auf einer Portalmaschine dargestellt, die für die Bearbeitung von großen scheiben- oder ringförmigen Bauteilen ausgelegt ist. Zur anschaulichen Darstellung der Umsetzung werden verschiedene Praxisbeispiele analysiert.
    Das Potenzial der Umstellung einer Mehrmaschinenlösung auf die Komplettbearbeitung muss unter Berücksichtigung der zeitlichen, ökonomischen und kapazitiven Randbedingungen für unterschiedliche Nutzungsszenarien bewertet werden können. In diesem Zusammenhang wird ein Tool vorgestellt, das unter anderem die Losgröße und die bisherige Maschinenanzahl berücksichtigt. Daraus lassen sich dann die systemabhängigen Stückkosten errechnen.

  • 10:55info
    Wirtschaftliche Zerspanung in der Großserienfertigung – Aktuelle Trends und Herausforderungen
    Dr. W. Zielasko, Dr. B.- H. Stürenburg, T. Bleckmann
    Daimler AG

    Die primäre Herausforderung in der spanenden Großserienfertigung ist nach wie vor die Realisierung einer wirtschaftlichen und prozesssicheren Produktion. Das heißt, Fertigungsprozesse sind so auszulegen, dass sie mit möglichst geringem Invest, bei niedrigen Betriebskosten und wenig Platzbedarf sicher beherrscht werden. Gleichzeitig werden möglichst kurze Haupt- und Nebenzeiten angestrebt. Ein großes Potenzial zur Kostenreduzierung bietet dabei der Einsatz standardisierter Produktionsmittel. Auch die konsequente Einführung der Trockenbearbeitung mit Minimalmengenschmierung trägt dazu bei, die Kosten zu senken.
    Die Herstellung von Bohrungen mit kleinen Durchmessern bei großen Bohrtiefen; die Vermeidung von Späneeintrag und Gratbildung beim Anbohren von Hohlräumen in komplexen kubischen Bauteilen oder die spanende Nachbearbeitung schlecht zugänglicher Gießkonturen in und an kubischen Bauteilen sind neue Herausforderungen in der Zerspanung.
    Darüber hinaus gilt es, den Zerspanprozess bei neuen und modifizierten – meist schwierig zu zerspanenden - Werkstoffen sicher zu beherrschen und durch kontinuierliche Erhöhung der Werkzeugstandzeiten die Wirtschaftlichkeit weiter zu verbessern.

  • 11:20info
    Weniger Verschleiß und Ölverbrauch durch Spiralgleithonung bei Deutz-Motoren
    T. Hoen
    Deutz AG

    Im Rahmen der Emissionsentwicklung Tier 3 wurden bei der Deutz AG Maßnahmen zur Reduzierung von Zylinderverschleiß, Reibung und Ölverbrauch realisiert. Ein Vergleich der entsprechenden Möglichkeiten sowohl unter dem Gesichtspunkt der Zuverlässigkeit als auch des Kosten- Nutzenverhältnisses führte zu der Entscheidung, eine vom Honungsexperten Fa. Nagel entwickelte Spiralgleithonung als günstigste Lösung zu realisieren. Die Spiralgleithonung wird in einen 3-stufigen Honprozeß hergestellt. Die Besonderheit ist der steile Honwinkel (140°) und die Optimierung des Rauhigkeitsprofil (geringe Spitzen- und Kernprofilwerte und einen großen Tiefenprofilwert). In mehreren Tests einschließlich eines 3000h Langzeit-Dauerlaufs haben sich sowohl die Betriebssicherheit als auch die erwarteten Vorteile im Verschleiß bestätigt. Verschleißmessungen bei Deutz sowie beim Kolbenringlieferanten Fa. Federal Mogul ergaben eine Reduzierung des Zwickelverschleißes um ca. 40%. Die Reproduzierbarkeit der Honung ist bereits durch eine Serienfertigung bei DEUTZ AG unter Beweis gestellt.

Maschine und Umfeld
  • 11:45info
    Energieeffizienter Betrieb von Pumpen an Werkzeugmaschinen
    Dr. M. Helpertz
    K. H. Brinkmann GmbH & Co. KG

    Schraubenspindel-Hochdruckpumpen werden unter anderem im Werkzeugmaschinenbereich eingesetzt, z.B. für die Kühlung oder das Freispülen von Schleifscheiben oder zur Versorgung von Werkzeugen mit Innenkühlung. Sie arbeiten mit Ölen und Emulsionen wobei Pumpen der Fa. Brinkmann Drücke bis 200 bar bei Volumenströmen von 8 bis 880 l/min liefern.
    Aktuell ist es üblich, die Pumpen trotz wechselnder Verbraucher mit konstanter Motordrehzahl und einem fest eingestellten Druckbegrenzungsventil (DBV) zu betreiben. Dabei liefert die Schraubenspindelpumpe als Rotationsverdränger-Maschine einen nahezu konstanten Volumenstrom. Als wenig energieeffizient erweist sich hier jedoch der Umstand, dass der nicht benötigte Volumenstrom bei kleinen Verbrauchern über das DBV entspannt wird und ungenutzt in den Tank entweicht. Über die unnötig hohe Antriebsleistung der Pumpe hinaus muss die eingebrachte Wärme dem Kühlschmierstoff-Kreislauf wieder durch Kühlaggregate entzogen werden, was zusätzliche elektrische Leistung verschwendet oder die thermische Stabilität der Werkzeugmaschine gefährdet.
    Da die Umsetzung der EuP Directive 2005/32/EC (Energy using products directive) auch Werkzeugmaschinen und deren Komponenten betreffen wird, befasst sich der vorliegende Beitrag mit Energiesparpotenzialen beim Betrieb von Schraubenspindelpumpen. Dies betrifft sowohl den Wirkungsgrad der Pumpe selbst, als auch die Gestaltung der Verbraucher und vor allem den Betrieb der Pumpe durch Druck- und Drehzahlregelung. Ein regelbares Druckbegrenzungsventil kann den Druck individuell auf den jeweils benötigten Werkzeugdruck reduzieren. Die Kombination eines Drehstrommotors mit Frequenzumrichter ermöglicht die Anpassung des Volumenstroms an den jeweiligen Verbraucher. All diese Maßnahmen reduzieren die Antriebsleistung der Pumpe und helfen somit Kosten zu sparen. Das Energiesparpotenzial hängt von der Anwendung ab, kann aber leicht über 50% betragen, wie Modellbetrachtungen zeigen.
    Die Herausforderungen liegen sowohl in der Umsetzung eines praxisnahen und schnell reagierenden Steuerungs- oder Regelungssystems, als auch in der betriebssicheren Erweiterung der Anwendungsgrenzen von Schraubenspindelpumpen zu niedrigen Drehzahlen. Daher werden verschiedene Konzepte an konkreten Beispielen vorgestellt und deren Einsparpotentiale quantifiziert.

  • 12:15
    Mittagspause
  • 13:30info
    HSC-Zentren und ihre Einflussfaktoren: Vorteile durch Strategie und Technologie
    A. Rossberger
    Gildemeister AG

    Verringerung der Durchlaufzeiten, Zunahme an Qualität, Steigerung der Produktivität, Bearbeitung innovativer Werkstoffe bis hin zur Erhöhung der Prozesssicherheit sind heutzutage gängige Anforderungen der industriellen Produktion beziehungsweise der Fertigungstechnik im Allgemeinen. An diesen müssen sich moderne Werkzeugmaschinen messen lassen, um das Ziel einer hochwertigen, wirtschaftlichen und überdies flexiblen Fertigung zu realisieren.
    Unter diesen Gesichtspunkt kristallisiert sich gerade die HSC-Bearbeitung zu einem der großen Trends in der Zerspanung heraus. Hierbei dreht sich alles um hohe Zeitspanvolumina, den damit verbundenen verkürzten Fertigungszeiten, um verlängerte Werkzeugstandzeiten bei gleichzeitig hohen Maß- und Oberflächengenauigkeiten. HSC ermöglicht die Komplettbearbeitung aller Werkstückdimensionen von z.B. Formen oder Gesenken vom Vorschruppen bis hin zur Finishbearbeitung in einer einzigen Aufspannung. Grundlage hierfür sind neue Maschinenkonzepte mit leistungsstarken Komponenten in einem ganzheitlich betrachteten Fertigungsprozess.
    Das Konzept des HSC-Bearbeitungszentrums, seine Integration in die Prozesskette, sowie die Einflussfaktoren auf eine erfolgreiche HSC-Anwendung werden im Rahmen dieses Beitrags behandelt.

  • 13:55info
    Herstellung von Kleinst- und Mikrowerkzeugen
    Dr. O. Gerent
    Schütte Schleiftechnik GmbH

    Die Mikrobearbeitung gewinnt mehr und mehr an Bedeutung. Die stetig kleiner werdenden Werkstücke stellen veränderte Ansprüche an die Fertigung. Diese Ansprüche müssen sowohl Werkzeuge als auch Werkzeugmaschinen erfüllen, um einen reibungslosen Produktionsprozess zu ermöglichen. Erst die optimale Abstimmung aller Komponenten ergibt ein funktions- und prozesssicheres Produktionssystem für die Mikrobearbeitung.
    Der Einsatz von Mikrowerkzeugen bei der Bearbeitung kleinster Bauteile, zum Beispiel Mikro-Spritzgießformen oder Zahnräder, hat in den vergangenen Jahren einen rasanten Aufschwung genommen. Auch bei Kleinstwerkzeugen geht der Trend zu höherem Vorschub und Abtrag, jedoch sind die Erkenntnisse aus der Makrozerspanung nicht eins zu eins auf Mikrowerkzeuge übertragbar. Die Herstellung Kleinst- und Mikrowerkzeugen ist eine Herausforderung und lässt sich erst durch modernste Antriebstechnik und geeignete Maschinenkonstruktionen prozesssicher realisieren.
    Entscheidend für die erreichbare Präzision ist neben der mechanischen Grundgenauigkeit und der thermischen Stabilität der Schleifmaschine die Genauigkeit der mathematischen Algorithmen, mit der die Steuerung 5-achsig simultan die Bewegung ausführt. Allein die Größe der Mikrowerkzeuge stellt schon höchste Anforderungen an Toleranzen, so dass auch der Spanntechnik eine ganz besondere Bedeutung zukommt.

  • 14:20info
    uP-Gear Technology – Ein innovatives Verfahren zur Bearbeitung von Kegelrädern
    R. Siegler
    Gebr. Heller Maschinenfabrik GmbH

    Dank moderner Steuerungs- und Antriebstechnik sowie simulativ optimierter Strukturen bilden heute moderne 5-Achs Bearbeitungszentren eine hohe Bandbreite an Einsatzmöglichkeiten in unterschiedlichsten Branchen ab. Diese geben dem Maschinenhersteller als auch dem Endanwender die Freiheit, individuelle Anforderungen hochflexibel und prozessstabil umzusetzen.
    Derzeit wird das Thema Verzahnungsfräsen von einigen Werkzeugmaschinenherstellern fokussiert, da die vorhandene Kompetenz in der Fünfachsbearbeitung genutzt werden kann, Einsatzmöglichkeiten außerhalb der klassischen Anwendungen zu erschließen.
    HELLER hat mit der patentierten uP-Gear Technologie ein innovatives und hochproduktives Verfahren entwickelt. Der angewendete Algorithmus erfordert kein 3D-Modell, sondern nutzt die vorhandenen Verzahnungsdaten über zyklenbasierte Eingabemasken direkt an der Maschinensteuerung. Sämtliche Verfahrwege werden online unter Berücksichtigung aller Korrekturdaten generiert. Zum Einsatz kommen modifizierte Standard-Werkzeugsätze in Wendescheidplattentechnik. Besonders bei mittel- und großmoduligen spiralverzahnten Kegelrädern spielt dieses Verfahren seine Stärken aus.

  • 14:45info
    NCChip – Potentiale und Herausforderungen der Simulation spanender Fertigungsprozesse
    Dr. T. Surmann
    Institut für Spanende Fertigung (ISF), TU Dortmund

    Der industrielle Einsatz von Frässimulationen beschränkt sich zur Zeit noch auf die rein geometrische Modellierung der durch ein gegebenes NC-Programm generierten Form. Zwar können hierdurch Fehler in der NC-Programmierung erkannt werden, Aussagen über Maßhaltigkeit, Prozessstabilität oder über die Tauglichkeit der gewählten Prozessparameter werden noch immer nur durch reale Fräsversuche ermöglicht. Diese Versuche können bei der Kombination von wertvollen Werkstoffen und Prozessparametern im Leistungsgrenzbereich des Fertigungssystems sehr kostenintensiv sein.
    Durch die Einbeziehung der dynamischen Eigenschaften des Fertigungssystems, der Werkzeugparameter und der Materialeigenschaften in die Simulation des Fräsprozesses erübrigt die Frässimulation NCChip kostspielige und zeitaufwendige Versuche zum Einfahren von Prozessen, zur Qualifikation von Maschinen oder zur Untersuchung von Versagensfällen.
    Dieser Beitrag liefert einen Überblick der Einsatzfelder und Fähigkeiten der Frässimulation NCChip.

  • 15:10
    Danksagungen und Ausklang

Änderungen vorbehalten.