VoKoES

Vorhersage und Kompensation von Bauteilverzügen durch Eigenspannungen während der 5-Achs-Fräsbearbeitung

Ziel

Ziel im Forschungsprojekt VoKoES ist es, die Vorhersage und Kompensation von eigenspannungsbedingten Bauteilverzügen während der 5-Achs-Fräsbearbeitung und in der CAM-Programmierung zu verbessern. Hierzu werden die folgenden vier Zeile definiert:

  • Entwicklung einer Simulation zur Bestimmung von Eigenspannungszuständen in Halbzeugen.
  • Entwicklung eines Algorithmus zur FEM-Simulation von Bauteilverzügen während der 5-Achs-Fräsbearbeitung.
  • Entwicklung von Methoden zur Kompensation von Bauteilverzügen während der 5-Achs-Fräsbearbeitung, die auf der zuvor entwickelten Vorhersagemethodik basieren.
  • Entwicklung eines adaptiven Spannsystems zur Detektion und Relaxation von Bauteilverzügen

Kurzbeschreibung

Produzierende Unternehmen in der Metallverarbeitung unterliegen höchsten Anforderungen hinsichtlich hoher Bauteilqualität bei gleichzeitig geringen Fertigungskosten. Ein häufig auftretendes Problem, das bislang nicht beherrscht wird, ist der Bauteilverzug durch Eigenspannungen während der 5-Achs-Fräsbearbeitung. Dieser Verzug verringert die Fertigungsgenauigkeit, verursacht oft zeit- und kostenintensive Nachbearbeitungen am Bauteil und bedingt häufigen Ausschuss.
Durch das Forschungsprojekt »VoKoES« wird die Vorhersage und Kom-pensation von Bauteilverzügen durch Eigenspannungen während der 5-Achs-Fräsbearbeitung und in der CAM Programmierung ermöglicht. Dazu ist das Projekt in vier Teilziele gegliedert. Im ersten Schritt erfolgt die Entwicklung einer Simulation zur Bestimmung von Eigenspannungs-zuständen in Halbzeugen. Danach wird ein Algorithmus zur FEM-Simulation von Bauteilverzügen während der 5-Achs-Fräsbearbeitung entwickelt. Diese beiden Teilziele ermöglichen die Vorhersage von Bauteilverzügen und werden in dem Projekt gekoppelt. Das dritte Teilziel ist die Entwicklung von Methoden zur Kompensation von Bauteilverzügen während der 5-Achs-Fräsbearbeitung, die auf der zuvor entwickelten Vorhersagemethodik basieren. In Teilziel vier wird schließlich ein adapti-ves Spannsystem zur Detektion und Relaxation von Bauteilverzügen entwickelt. Final erfolgt die Implementierung der erforschten Kompensa-tionsmethoden in ein CAM-Modul.
Durch »VoKoES« wird die Produktion in NRW wirtschaftlicher, weil die ressourcenschonende und flexible Produktion besonders dünnwandiger Integralbauteile ermöglicht wird. »VoKoES« leistet damit einen nachhal-tigen Beitrag zur gesellschaftsrelevanten Entwicklung von NRW und auch weltweit.

Projektpartner

BoTech GmbH, Fraunhofer IPT, Innoclamp GmbH, ModuleWorks GmbH, RWTH Aachen, Institut für Strukturmechanik und Leichtbau

Ansprechpartner/in

Herfried Behnken
+49 241 80 98008
h.behnken@access-technology.de

Projektinformationen

Laufzeit 
7/1/2019 –
6/30/2022
Förderkennzeichen
EFRE-0801635
Zuwendungsgeber
Projektträger Jülich
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH
Förderinitiative
Produktion.NRW
Förderhinweis
Geschäftsfeld
Prozesssimulation
Projektstatus
in Bearbeitung