Sneller nabewerken met tonfreesgereedschap en nieuwe bewerkingsstrategieën

Voor het nabewerken van complexe vrije oppervlakken ontwikkelde het Fraunhofer Institute for Production Technology IPT uit Aken samen met vier industriële partners in het onderzoeksproject ‘FlexiMILL’ geschikte flexibele bewerkingsstrategieën en implementeerde deze in CAM-software. Hierdoor kunnen de voordelen van tonfrezen of paraboolfrezen beter worden benut en kunnen vrij gevormde oppervlakken nu tot 80 procent sneller worden bewerkt.

Het doel van het ‘FlexiMILL’-project was niet alleen om nieuwe, verbeterde gereedschapsgeometrieën te ontwikkelen voor bewerking met tonfreesgereedschappen, maar ook om geschikte, flexibele bewerkingsstrategieën en bijbehorende CAM-softwaretools te ontwikkelen.

In vergelijking met gangbare kogelkopfrezen hebben tonfrezen een grotere effectieve gereedschapsradius. Dit betekent dat grotere oppervlakken van het werkstuk veel efficiënter kunnen worden bewerkt. Het gebruik van deze tools vereist echter ook aangepaste toolpaden zodat de productiviteit volledig kan worden benut. Voor dit doel werkten de ingenieurs van Aken samen met hun projectpartners (Camaix, Fraisa, Mathys, ModuleWorks) om nieuwe strategieën te ontwikkelen voor het berekenen van het gereedschapspad, waarbij rekening werd gehouden met de individuele procesomstandigheden om overeen te komen met de geometrie van het gereedschap. De padplanning is specifiek onderzocht met het oog op verschillende procesparameters en oppervlaktekwaliteiten.

Rekening houden met geometrie

De bewerkingsstrategieën die conventionele CAM-software biedt voor het frezen van complexe oppervlakken met een vrije vorm zijn meestal gericht op het puntcontact van het kogelkopgereedschap. Tonfreesgereedschappen vereisen echter volledig verschillende procesregels vanwege hun speciale geometrie. De nieuwe algoritmen die de onderzoekers in het FlexiMill-project hebben getest, zijn terug te voeren op uitgebreide analyses van het freesproces en houden dus rekening met de speciale eigenschappen van de gereedschappen.