UNTER SPAN MIC 2019 Seite 8-9 - Manufacturing Innovations Network
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Ausgabe 2019
Schutzgebühr 10 €
UNTER SPAN
Das Magazin des Manufacturing Innovations Network e. V.
MIN e.V. - 2019
Seite 4-5
MIC 2019
Seite 8-9
6 Fachartikel
Seite 14-22
ISSN 2365-7006
www.manufacturing-innovations.de
2 | GRUSSWORT GRUSSWORT | 3
Grußwort Grußwort
Sehr geehrte Damen und Herren, Sehr geehrte Damen und Herren,
der Wettbewerbsdruck auf die deutsche weiterzuentwickeln und durch einen effi- ich freue mich seit diesem Jahr dem Verein Mitgliedern ermöglicht, ihre Stärken und
Industrie nimmt weiterhin zu. Digitalisie- zienten Technologietransfer in die Praxis (MIN) vorzustehen. Umso mehr, da im MIN Kompetenzen exzellent darzustellen, wobei
rung und Industrie 4.0 stellen viele Unter- zu überführen. dieses Jahr entschieden wurde, den Blick die intensive Wissensvernetzung durch die
nehmen vor neue Herausforderungen. Dies geschieht weiterhin am effizientesten nicht nur auf Zerspanungstechnologien Integration in Fachdialoge forciert wird. Auf
Hinzu kommt, dass auch die Implementie- durch gute Netzwerkarbeit. Meine Erfah- zu fokussieren, sondern mit Schwerpunkt diese Weise verdeutlichte der MIN wieder-
rung und Anwendung von Künstlicher In- rung mit Clustern und Netzwerken zeigt, Luft- und Raumfahrt auch auf andere Fer- holt, dass eine enge Zusammenarbeit und
telligenz bereits in den Startlöchern steht. dass Kooperationen genau der richtige tigungsverfahren in der metallverarbeiten- Ergänzung der einzelnen Technologiemo-
So werden zunehmend interdisziplinäre Weg sind, um Innovationen und Beschäf- den Industrie zu schauen. Dies war auch der dule entlang der gesamten Prozesskette
Lösungen erforderlich, die einzelne Unter- tigung langfristig in Niedersachsen zu si- Grund für die Umbenennung des Vereins in für die kontinuierliche Verbesserung von
nehmen nur schwer im Alleingang reali- chern. Deshalb ist es mein erklärtes Ziel, Manufacturing Innovations Network. Produktionsverfahren komplexer Bauteile
sieren können. die Luftfahrt als Schwerpunkt der nieder- in der Luft- und Raumfahrt unerlässlich ist.
Ganz nach dem Prinzip „Gemeinsam sind sächsischen Landespolitik zu etablieren. Die Luft- und Raumfahrttechnologie ent-
wir stark“ bekommen Kooperationen zwi- wickelt sich in Hochgeschwindigkeit. Neue Den Produktionsverfahren in der Luft- und
schen verschiedenen Unternehmen und Es freut mich, dass der Manufacturing Produktionsverfahren, Digitalisierung, Raumfahrt widmet sich auch unsere jähr-
Forschungseinrichtungen in Netzwer- Innovations Network e. V. als niedersäch- Urban Mobility und Umweltfreundlichkeit liche „Machining Innovations Conference
ken einen weitaus höheren und zentra- sisches Vorbild für Wachstum und Inno- sind Themen, die uns heute bewegen - um for Aerospace Industry” (MIC). Gemeinsam
len Stellenwert. Gerade in Niedersachsen vationskraft zur Sichtbarkeit der tech- hier in der ersten Liga zu spielen, müssen mit dem Institut für Fertigungstechnik
sind zahlreiche Unternehmen ansässig, nologischen Vernetzung in der Region sich Unternehmen vernetzen, um so durch und Werkzeugmaschinen (IFW) der Leib-
die weltweit exzellente Lösungen für wirt- entscheidend beiträgt und nun auch ver- Dr. Bernd Althusmann technologische Kollaboration und Partner- niz Universität Hannover laden wir Sie zur
schaftliche Fertigungsverfahren insbeson- stärkt versucht, Startups und junge Unter- schaft, auch mit der Forschung, zu gewin- 19. Auflage am 27.-28. November 2019 nach Olaf Lawrenz
dere in der Luft- und Raumfahrt anbieten. nehmen miteinzubinden. Niedersächsischer Minister für Wirtschaft, nen. Schließlich hat schon Henry Ford er- Garbsen ein (S. 8). Nutzen auch Sie diese
Bei meinem letzten Besuch in Varel konn- Entdecken auch Sie die hohe Fertigungs- Arbeit, Verkehr und Digitalisierung kannt „Zusammenkommen ist ein Beginn, international bedeutende Plattform für den Vorstandsvorsitzender des Manufacturing
te ich mich vom regionalen Know-how vie- kompetenz und Innovationskraft in Nie- zusammenbleiben ist ein Fortschritt, zu- Austausch mit rund 200 teilnehmenden Innovations Network e.V.
ler Spitzenunternehmen der Fertigungs- dersachsen! sammenarbeiten ist ein Erfolg“. So sollen Fach- und Führungskräften aus der Ferti- Standortleitung Varel / Bremen,
industrie überzeugen. im MIN Kooperationsprojekte initiiert wer- gungstechnik! Premium AEROTEC GmbH
Nun gilt es diese Kompetenzen zum Gerne lade ich Sie ein, den Innovations- den, in denen Lösungen für aktuelle Markt-
Nutzen vorhandener Synergien - insbe- standort AeroPark Varel / Friesland näher bedarfe generiert werden. In persönlichen Ich wünsche Ihnen eine spannende und
sondere auch in Zusammenarbeit mit kennenzulernen und zukunftsweisend für Gesprächen bei Arbeitskreisen (S. 5), Work- anregende Lektüre mit unserer Jahresaus-
Forschungseinrichtungen – zu bündeln, Ihre innovativen Vorhaben zu nutzen. shops (S. 10) oder Projekttreffen wird den gabe „Unter Span“!
Inhaltsverzeichnis Neues Mitglied: Kostenklarheit WORKNC automatisiert die Wochen- Wenn es hart auf hart kommt 32 Datenbasierende Fertigungsplanung bei großen Bauteilen 41
mit der 4cost herstellen 13 endproduktion im Formenbau 24 mit C-THRU4.0 37
MIN e.V. - 2019 4 Das Innovations-Bermudadreieck32 Mitglieder des MANUFACTURING
Prozessüberwachung beim Schaftfräsen Die neue Lösung für das Fertigdrehen Sicheres Arbeiten37 INNOVATIONS NETWORK 42
MIN-PP Projekt mit Hilfe sensorischer Werkzeughalter14 Erweiterung des Herzstücks33
von hitzebeständigen Legierungen 26
„Tool Life Cycle Management“ 6 Oemeta präsentiert formaldehydfreie Ihre Ansprechpartner 43
Rauheitssimulation in der New dimensions in turbine
Tieflochbohren mit Produktpalette für die Anwendung
MIC2019 - 19. Internationales CAD/CAM-Kette15 manufacturing33 Impressum43
Kleinstbohrern und MMS 26 in der Luftfahrtindustrie 38
Branchentreffen der Luft- und
Raumfahrtexperten8 Simulationsbasierte Prozessüberwachung Betriebsdatenerfassung und
TDM Global Line 2019: Prozesssicherheit bei der
durch Digitalen Prozesszwilling16 MES-Informationen direkt an der
die Werkzeugdatenverwaltung Bearbeitung von CFK 38
Workshop: Markieren und Werkzeugmaschine34
für Industrie 4.0 27
identifizieren von Bauteilen 10 Titan kühlt anders… Wird der Einfluss Zerspansimulation und Material-
des Kühlschmierstoffes in der Präziser Halt für einen sauberen
Mobile Machining: Eine Werkhalle wird modellierung aus einer Hand! 39
Neues Mitglied: PWFT GmbH10 Titanzerspanung unterschätzt? 18 Schnitt34
zu einem CNC-Bearbeitungsraum 28
ValueFacturing® weiter auf
Neues Mitglied: Gesteigerte Prozessstabilität KNOLL Maschinenbau übernimmt
Blaser Swisslube: Synergy 735 Expansionskurs39
Oemeta Chemische Werke GmbH 11 bei der Fräsbearbeitung von Al7075 Rother Technologie 35
– ein Kühlschmierstoff der überzeugt 30
durch den Einsatz partikelgefüllter Mit hyperMILL® das Potenzial der
Neues Mitglied: Kollaborative Fertigung mit
HSK63-Werkzeugaufnahmen21 Die hochdynamischen Zwillinge 30 additiven Fertigung ausschöpfen 40
Hexagon Manufacturing Intelligence 11 digitalen Werkzeugdaten 35
MonsterMill TCR 780 Werkzeuge im Speicherturm 40
Neues Mitglied: Förderzusage aus access to success
Wirtschaftsministerium22 – für Titanbearbeitung in Perfektion 31 – Die neue access-Serie von GROB 36 IMPC – Management- und Projekt-
HYUNDAI WIA CORPORATION 12
unterstützung nach Bedarf 41
Neues Mitglied: Effizient, zuverlässig, intelligent - Erfolgreiche Markenanmeldung VI™ I TE von Kennametal
OPEN MIND Technologies AG 12 MILLTURN23 Deharde Polygon Forming® 31 - Ihr neues Lieblingswerkzeug 36 CHIRON FZ/DZ 25: Neuer Standard
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MIN e. V. - 2019 ■ sichere Datenakquise in WZM: Erzeu-
gung einer einheitlichen hochqualitati-
ven Daten- und Informationsbasis durch
intelligente zuverlässige Sensoren und
Der Manufacturing Innovations Network e. V. Aktoren sowie der notwendigen dezent-
(MIN) hat sich in 2019 stark weiterentwickelt. ralen Steuerungsintelligenz mit den not-
Hiermit möchten wir Ihnen einen Überblick wendigen Schnittstellen auf Maschinen-
über die Höhepunkte diesen Jahres geben. ebene
Hausmesse ■ Intelligente Werkstückspannung: Flexib-
Erklärte Ziele des MIN sind die gemeinsa- le intelligente Werkstückspannsysteme
me Entwicklung innovativer Produkte und mit der Fähigkeit der automatischen
Prozesse sowie technologiegetriebene Fer- Werkstückausrichtung auch zwischen
tigungslösungen, um diese vorrangig in der den einzelnen Zerspanzyklen zur Beseiti-
Luftfahrt zur wirtschaftlichen Anwendung gung von Eigenspannungen durch Ent- Arbeitskreis beim IPMT Besuch der IPMT-Versuchsflächen im Rah-
zu bringen. Mit dem Ziel, ein Veranstal- spannen/Neuspannen der Werkstücke men des Arbeitskreises
tungsformat mit ganz pragmatischem Rah-
men für intensives und persönliches Netz- ■ BenchMark Mechanische Fertigung: Beteiligung an Forschungsvorhaben bei der Lösung zu helfen, hat der MIN ge-
werken zu schaffen, wurde das Programm Gründung einer Organisation und Schaf- Ein erfolgreicher Technologietransfer benö- meinsam mit dem IPMT der TU Hamburg-
der Hausmesse aktiv von den weitaus mehr fung eines Prozesses zum jährlichen Ver- tigt ausgezeichnete Forschung damit neue Harburg einen Arbeitskreis aufgebaut. Die
als 120 Teilnehmern genutzt. Dabei präsen- Hausmesse des MIN gleich von europäischen Unternehmen Impulse gesetzt werden. Daher beteiligt erste Sitzung war im Oktober in Hamburg.
tierten sich 27 Mitglieder (Unternehmen in der Fertigung von metallischen Struk- sich der MIN e. V. am Forschungsvorhaben
und Forschungseinrichtungen), die die ge- ein transportiert, überarbeitet. Unser Ziel Aus den bisherigen Gesprächen resultieren turbauteilen „Ecosphere“. Das Ziel dieses Vorhabens ist Dabei hat Airbus Helicopters an einem
samte Zerspanungsprozesskette abdecken. war es, den Kerngedanken der Arbeit im insgesamt 14 Projekte und Projektideen, die der Aufbau eines Ökosystems. Im Kern be- Use-Case das Potenzial aber auch die Gren-
MIN deutlich herauszuarbeiten. Diese Bot- 5 Endanwender mit 20 Lösungsanbietern ■ Gewinden in TI: Findung eines Prozes- ruht dieses Ökosystem auf interdisziplinä- zen aufgezeigt. Daran anknüpfend hat das
Neue Ausrichtung des MIN schaften wurden dann in ein neues Website verbinden und sich wie folgt zusammenfas- ses zur zuverlässigen Vermeidung von rer und bedarfsgetriebener Forschung und IPMT einen Blick in die dazu passenden
Seit der Gründung im Jahr 2010 hat sich Design übertragen. Zukünftig wird der MIN sen lassen: verlaufenden Gewindebohrern bei der Entwicklung im Bereich der KI-Methoden Forschungsarbeiten und auf zukünftige
die Produktionswelt deutlich verändert. So über www.man innovations.de für alle er- Bearbeitung von Werkstücken aus Titan für die Intelligente Produktion. Besonderer
hat beispielsweise Airbus damals nur rund reichbar sein. ■ Tool Life Cycle Management: Durchgän- Schwerpunkt ist dabei die Umsetzbarkeit Bild unten: MIN-Geschäftsführer Dr. Thomas
500 Flugzeuge verkauft, heute sind es 800. gige, konsistente und automatisierte ■ Transfer von Daten aus Steuerun- und die Anwendbarkeit der Ansätze in der Krawczyk (li.) auf der EMO mit Eckard Preuß
Um die Mitglieder auf dem Weg zu weite- Identifikation von aktuellen Handhabung von Werkzeugen entlang gen nach OPC UA: Schaffung einer Produktion. (WFL).
ren notwendigen Innovationen zu unter- Herausforderungen der gesamten Prozesskette. für Werkzeugmaschinenhersteller und
stützen, haben wir unsere Ziele weiterent- Innovationen finden nur ihren Weg in die -anwender akzeptablen einfachen und Arbeitskreis „Nachbearbeitung additiv
wickelt. In Zukunft beschleunigen wir vom Industrie, wenn sie beim Anwender auch ■ CAx-ERP/MES: Schaffung digitaler wirtschaftlich vertretbaren Lösung gefertigter Bauteile“
MIN den Technologietransfer und sorgen tatsächliche Probleme lösen. Daher wurden Kommunikation zwischen Produktent- zum Zugriff auf die zur digitalen Ver- In der Prozesskette der additiven Fertigung
dafür, dass Anwender ihre Probleme zielge- zunächst die Endbetreiber im MIN vor Ort wicklung, Prozessplanung und Prozess- netzung der Produktionsfelder der haben die Entfernung von Stützstrukturen
richtet gelöst bekommen. Dieses Ziel errei- besucht, sodass deren aktueller Bedarf an ausführung zur automatischen kontinu- Endanwender notwendigen Daten und und die Bearbeitung von Funktionsflächen
chen wir, indem wir eine Matrixorganisation innovativen fertigungstechnischen Lösun- ierlichen Optimierung der Prozesse und Informationen aus den Maschinensteue- einen großen Stellenwert. Entlang der ge-
aufbauen und die gesamte Prozesskette gen für ganz konkrete Aufgabenstellungen gefertigten Produkte rungen samten Prozesskette gibt es aber einen ho-
für die Herstellung eines Bauteils betrach- ermittelt werden konnte. hen manuellen Aufwand. Um Anwendern
ten. Hierbei wird spanende Detaillierte Informationen zu den Projekt-
Fertigung einen sehr wichti- ideen finden MIN-Mitglieder unter www.
gen Bestandteil bilden und manufacturing-innovations.de/mitglieder-
durch weitere Technologien bereich
wie Additive Manufacturing
ergänzt. Diese breitere Be- MIN auf der EMO
trachtungsweise erforderte Die EMO in Hannover ist für unsere Mit- Lösungen gewährt. Gemeinsam mit
auch die Umbenennung des glieder eine der wichtigsten Messen des Lösungsanbietern wurde dann an
Netzwerks hin zu Manufactu- Jahres. Insgesamt waren 33 Mitglieder mit Lösungsansätzen gearbeitet, die die
ring Innovations Netzwerk. einem eigenen Stand auf der Messe vertre- Wirtschaftlichkeit der Prozessket-
ten. Wir vom MIN haben die hohe Präsenz te weiter steigern sollen. Um diese
Aufbau einer neuen Kom- genutzt und viele Mitglieder besucht. Das umzusetzen, haben die Teilnehmer
munikationsstrategie und Ziel war, sich über aktuelle Entwicklungen auch schon über weitere Treffen ge-
Web-Präsenz zu informieren, Bedarfe der Mitglieder auf- sprochen. Alle Teilnehmer freuen
Um das neue Gesicht des zunehmen und anstehende Veranstaltun- sich schon, Anfang des Jahres 2020
Vereins auch nach außen zu gen zu besprechen. Dabei wurde neben ge- in der zweiten Arbeitskreissitzung
tragen, haben wir gemein- planten MIN-Vorhaben auch über konkrete von links: Dr. Thomas Krawczyk (MIN) auf der EMO über erste Ergebnisse zu sprechen.
sam mit einer Werbeagentur Wünsche gesprochen. mit Matthieu Guillon (Kennametal) und Dr. Jan Dege
die Botschaften, die der Ver- Neue MIN-Homepage: www.manufacturing-innovations.de (Premium AEROTEC GmbH).
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1:1 austauschbar
gegen Warmschrumpffutter
Hydro-Dehnspannfutter
Aviation
Spanneinheiten
2D-Spanneinheit
CU-0:
Starre Spanneinheit
2D-Spanneinheit
CU-X:
MIN-PP Projekt
Ausgleichende
Spanneinheit
„Tool Life Cycle Management“ 2D-Spanneinheit
Die zunehmende Vernetzung und Digita- die Qualität der hergestellten Produk- chenden HMI zur Verfügung zu stellen. CU-XY:
lisierung der Fertigung bietet heute ganz te gesteigert, aber auch eine schnellere In mehreren Workshops wurde zunächst Schwimmende
neue Möglichkeiten, die Produktion zu und individuellere Produktion sicherge- die generelle Machbarkeit sichergestellt. Spanneinheit
optimieren. Im Flugzeugbau werden zahl- stellt werden. An diesem Projekt arbeiten Laser-Beschriftungsanlagen können auch
reiche Integralbauteile mit hohen Zerspa- das MIN-Mitglied Premium AEROTEC als kleinste Datamatrix-Codes an Stirnseiten
nungsanteilen benötigt. In Verbindung Anwender, ISOG als Schleifmaschi- der Werkzeugschäfte aufbringen, die von
mit einer sehr großen Bauteilvielfalt erge- nen-Hersteller, LMT Fette als Werk- hochauflösenden Scannern gelesen wer-
3D-Spanneinheit
ben sich eine große Vielzahl unterschied- zeughersteller sowie TDM Systems als den. Dabei sind die elementaren Daten CU-XYZ:
licher Werkzeuge sowie ein hoher Werk- Software-Anbieter für Werkzeugdatenver- zur Identifizierung der individuellen Werk- Ohne Zwang in
zeugverbrauch, dessen Kosten gerade in waltungssysteme zusammen. zeuge in dem Code enthalten. Die Werk- Position oder Lage
der Schwerzerspanung einen nicht un- Die entsprechenden Daten werden über zeugdatenbanken bieten die Möglichkeit
erheblichen Anteil an den Herstellkosten Prozessüberwachungslösungen und off der Inventarisierung eines jeden Werk-
ausmacht. line - Messeinrichtungen im Werkzeug- zeugs und Ablage der Daten des jeweili-
Um den Einsatz der Werkzeuge in der Fer- wesen und in der Fertigung sowie beim gen Lebenszyklus. Großes Einsparpoten-
tigung weiter optimieren zu können, wird Werkzeughersteller erfasst, über ein ge- zial wird in einem verschleißabhängigen
derzeit im Rahmen des MIN PP Projekts eignetes Werkzeugindentifikationssys- Nachschleifen der Vollhartmetall-Fräs-
„Tool Life Cycle - Management“ die ge- tem zugeordnet und über ein Industrie werkzeuge gesehen. Der Verschleiß soll
samte Prozesskette für jedes individuelle 4.0 konformes offenes standardisiertes automatisch gemessen werden, auf des-
Werkzeug von der Herstellung bis zur Ent- Netzwerk an eine zentrale Datenbank sen Basis parametrisierte Schleifprogram-
sorgung ein digitaler Schatten aufgebaut, übermittelt. Datenbank, Netzwerk und me ein verschleißabhängiges, effizientes
der jederzeit den realen Zustand und das HMI werden so ausgelegt, dass eine spä- Nachschleifen in angepassten Schrupp-
typische Verhalten des entsprechenden tere Analyse ebenfalls erfolgen kann und und Schlichtoperationen ermöglichen.
Werkzeuges (Verschleißzustand, Rest- die entsprechenden Daten in die Daten- Zukünftig werden dann die Daten der Fer-
Alles für Ihr
Co. KG
zerspankapazität, aufgetretene Beschä- analyse und Algorithmen mit einbezogen tigung aus den Prozessüberwachungssys-
& Co.&KG
digungen, Verhalten bei der Zerspanung werden können, um so auch Informa- temen weitere Möglichkeiten zu gezielten
GmbH
mit individuellen Zerspanparametern) tionen, Handlungsempfehlungen und Optimierungen bieten, z.B. durch eine
Bearbeitungszentrum
GmbH
SCHUNK
zeigt. Mit Hilfe dieser Informationen soll Handlungsanweisungen bzgl. des gesam- Korrelation zwischen Werkzeugverschleiß
SCHUNK
die Nutzung der Werkzeuge verbessert, ten Fertigungsprozesses auf den entspre- und dem bearbeitetem Werkstück.
Über 7.500 Komponenten für die
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Werkstück- und Werkzeugspannung. schunk.com/equipped-by
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Das Rahmenprogramm dieser hochkaräti- Als besonderes Highlight wird der erste Kon-
gen Veranstaltung bietet den Teilnehmern ferenztag mit einer Abendgala geschlossen.
darüber hinaus an beiden Tagen zahlreiche In einem exklusiven und doch legeren Rah-
Möglichkeiten zum aktiven Networking und men gelingt es leicht, eine angenehme At-
fachliche Expertise. mosphäre für interessante Gespräche und
erfolgreiche Kontakte zu schaffen.
Eine gute Gelegenheit, die gehörten The-
men und Thesen praktisch zu vertiefen, bie- Im Rahmen der Neueröffnung des Campus
tet beispielsweise der Rundgang durch das Maschinenbau der Leibniz Universität Han-
Versuchsfeld des IFW. Professor Denkena nover zum Wintersemester 2019/2020 findet
und seine Mitarbeiter demonstrieren an ver- das festliche Dinner im Neubau der Mensa
schiedenen Stationen den aktuellen Stand statt. Auf 20.760 Quadratmetern werden in
der Forschung mit engem Bezug zu den vor- Zukunft rund 5.300 Studierende und For-
gestellten Themen der Vorträge. schende von einem modernen Lern-, Lehr-
und Arbeitsklima profitieren. Der Campus
Ausreichend Zeit für Gespräche, Diskussio- Maschinenbau stellt dabei einen Meilen- Besuchen Sie für weiterführende Informatio-
nen und Kontakte finden die Teilnehmer bei stein in der Geschichte der Leibniz Univer- nen unsere Website: www.mic-conference.com
kulinarischen Genüssen in den Vortragspau- sität Hannover dar. Darüber hinaus wird es
sen im Foyer des PZH - inmitten einer be- in diesem Jahr wieder eine Konferenz-App
gleitenden Fachausstellung branchenspezi- angeboten. Spannende Informationen zum
fischer Unternehmen. Diese nutzen auch in
diesem Jahr wieder exzellent die Möglich-
Programm, zu den Referenten und den aus-
stellenden Unternehmen bieten auf diese
MIC 2019
17
2017
th Machining
19 th
17 Machining Innovations
Innovations Conference
Conference
for Aerospace
for Aerospace Industry
Industry
keit, das eigene Portfolio einem internatio- Weise jedem Teilnehmer ein ganz persönli-
nalen Publikum zu präsentieren. ches Konferenzerlebnis. WWW.MIC-CONFERENCE.COM
O R P A P ERS
MIC2019 - 19. Internationales Branchen- CALL F
An beiden Tagen werden zahlreiche Vorträge in zwei parallel verlaufenden Sessions angeboten:
treffen der Luft- und Raumfahrtexperten Auditorium: Welcome & Keynote Speeches
November 27th 2019
New Technologies in Machining Part 1
Session 1 (Industry)
Die 19. Auflage dieses Veranstaltungsfor-
Session 2 (Science)
Seminar Room:
mates bietet am 27. und 28. November den
Auditorium:
teilnehmenden internationalen Fach- und
Führungskräften erneut eine exzellente Lunch Break
Plattform für den erfolgreichen Austausch
zu neuesten Entwicklungen und Trends in
Technology Demonstration (IFW Laboratory)
der Zerspanungstechnik. In diesem Jahr
Indu
liegt der Fokus auf den Themen Digitali- A e rospace
New Technologies in Machining Part 2 chnolog
ie s in
sierung und Industrie 4.0. ction Te
Spine: Exhibition
P r o d u
New
Die „Machining Innovations Conference for Evening Gala
Aerospace Industry“ (MIC) hat sich in den
vergangenen Jahren zu einer festen Größe
im Kalender internationaler Experten aus
Forschung und Industrie innerhalb der Luft- Auditorium: Welcome & Keynote Speeches
und Raumfahrtbranche etabliert.
November 28th 2019
Session 3 (Industry)
Session 4 (Science)
Auch in diesem Jahr laden der „Manufac-
Digitalisation and Industry 4.0 Part 1
Seminar Room:
turing Innovations Network e.V.“ (MIN) und Für den ersten Konferenztag konnten Dr. tion-Technology, DLR und Timo Schillinger, Auditorium: kantver --
©© kantver
das Institut für Fertigungstechnik und Rachid M‘Saoubi, R&D Expert Machining Divisional Director Production, PFW Aero-
Werkzeugmaschinen (IFW) der Leibniz Uni- Technology, Seco Tools AB und Lars Wag- space weitere Highlights.
versität Hannover erneut in gemeinsamer ner, Chief of Technology, MTU gewonnen Lunch Break December 06thth and 07thth 2017 at the Hannover Centr
Kooperation zur jährlich stattfindenden 2tä- werden. Speziell in der wissenschaftlichen Session for Production Technology PZH (Garbsen, Germany)
gigen Fachkonferenz in das Produktions- berichten Wissenschaftler der internatio-
Digitalisation and Industry 4.0 Part 2
technische Zentrum Hannover (PZH) ein. Der zweite Konferenztag bietet mit den nalen Spitzenforschung über ihre aktuellen
An beiden Tagen wird es in gewohnter Form Keynote-Vorträgen von Dr. Jan Stüve, Head Erkenntnisse und Vorhaben. Vertreten sind
fachlich-wissenschaftliche Vorträge durch of Department Composite Process Techno- beispielsweise Wissenschaftler aus Indien,
prominente Keynote-Speakers geben. logy and Center for Lightweight-Produc- England und Japan.
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Markieren und identifizieren von Bauteilen NEUES MITGLIED
MIN-Workshop „Bauteilidentifikation und -tracking“ am 11. Dezember 2019 in Varel Oemeta Chemische Werke GmbH
In der Luft- und Raum- Um Antworten auf diese Fra- Oemeta ist ein inhabergeführtes Familien- ist Oemeta mit seiner Produkt- und Dienst-
fahrtindustrie wird von Zer- gen zu geben veranstaltet unternehmen in der vierten Generation. leistungsphilosophie in den wichtigsten In-
spanunternehmen immer der MIN e. V. am 11.12.2019 Seit über 100 Jahren werden Industrie- dustrienationen präsent.
häufiger verlangt, dass für den Workshop „Bauteiliden- schmierstoffe für die Bearbeitung von Me-
jedes Bauteil eine lückenlose tifikation und -tracking“. Hier tall, Glas und Keramik entwickelt und welt- Aus hochwertigen Rohstoffen entstehen
Rückverfolgbarkeit sicherge- geben wir zunächst eine un- weit geliefert. nach innovativen Rezepturen die Kühl-
stellt ist. Daher werden ein- abhängigen Marktüberblick. Die Fokussierung auf Kühlschmierstoffe schmierstoffe. Für die Vielzahl der Anwen-
deutige Bauteil-Nummern Dabei erklären wir welche sowie ein breites Anwendungs-Know-how dungen in der Metall und Glas bearbei-
bereits am Anfang der Fer- Markierungstypen es gibt, haben die Norddeutschen zum Technolo- tenden Industrie bietet Oemeta mehrere
tigungskette auf das Bauteil wann sich welches System gieführer in diesem Spezialgebiet gemacht. hundert Standard- und Spezialprodukte.
aufgebracht. lohnt und was zu beachten Hohe Qualität und Zuverlässigkeit zeichnen
ist. Im Anschluss gibt es drei die Produkte aus, die meist durch große
Neben der Dokumentation Best-Practice Lösungen aus Marktnähe und enge Kundenkontakte ent- Das Sortiment umfasst:
bietet die eindeutige Iden- der Luftfahrt. Unternehmen, stehen. Von Oemeta entwickelte Produkte
tifikation die Möglichkeit, die solche Systeme schon haben sich immer wieder als Standard der ■ Wassermischbare Kühlschmierstoffe
interne Produktions- und Steuerungsvor- Unternehmen, die vor der Einführung eines eingeführt haben, berichten über ihre Er- Industrie durchgesetzt. ■ Schneid- und Schleiföle
gänge zu optimieren und zu überwachen. solchen Systems stehen, stellen sich häufig fahrungen und stehen Rede und Antwort. Innovationen wie der Zweikomponenten- ■ Steuerungsadditive
Wenn an allen Stationen in der Produktion Fragen wie: So erfahren sie von Praktikern was mög- kühlschmierstoff oder das Multifunktionsöl ■ Minimalmengenschmierstoffe
die relevanten Daten bauteilbezogen ge- lich ist, welcher Nutzen entsteht und wo es verbessern die Prozesse bei namhaften Her- ■ Industrielle Schmierstoffe
speichert und analysiert werden, wird trans- - Wie markiere ich meine Bauteile? noch Probleme gibt. stellern der Automobil- und metallbearbei- ■ Reiniger
parent welche Arbeitsschritte durchlaufen - Welches Equipment brauche ich? Weitere Informationen bekommen Sie in tenden Industrie nachhaltig und reduzieren ■ Peripheriegeräte und Zubehör
wurden und in welchem Zustand sich das - Was muss ich sonst bei der Einführung der MIN-Geschäftsstelle unter +49 4451 Kosten. Durch sieben ausländische Tochter- ■ Maßgeschneiderte Dienstleistungen OEMETA CHEMISCHE WERKE GMBH
Bauteil befindet. beachten? 91845-300 unternehmen und über 30 Vertriebspartner („Coolant Management“) WWW.OEMETA.COM
NEUES MITGLIED NEUES MITGLIED
PWFT GmbH Hexagon Manufacturing Intelligence
Die PWFT GmbH entwickelt applikations- Zudem bietet die PWFT GmbH Dienstleis- Hexagon Manufacturing Intelligence
orientierte Mess- und Prüftechniken und tungen und Produkte für die Mess- und unterstützt die herstellende Industrie bei
bietet umfangreiche Dienstleistungen zur Prüftechnik im Konsumgütersektor. der Entwicklung der bahnbrechenden
Umsetzung und Anwendung der Metho- Technologien von heute und der revolu-
den. Ein Fokus der Arbeit liegt dabei auf Das ISO 9001 zertifizierte Unternehmen tionären Produkte von morgen.
Werkstoffprüfmethoden zur Kennwert- führt unabhängige Messungen und Prü-
ermittlung und Materialmodellierung für fungen im Kundenauftrag aus und entwi- Als führender Anbieter von mess- und fer-
Simulationsanwendungen in der Produk- ckelt in Abstimmung mit den Kunden da- tigungstechnischen Lösungen haben wir
tionstechnik. für anforderungsgerechte Prüfmethoden. große Erfahrung im Wahrnehmen, Den-
Dazu entwickelt und baut die PWFT GmbH ken und Handeln, d. h. im Erfassen, Ana-
Neben der Materialcharakterisierung er- auch spezialisierte Prüfstände und Mess- lysieren und aktiven Nutzen von Messda-
folgt eine ganzheitliche Beratung zur vorrichtungen. Diese werden im eigenen ten. Unsere Kunden profitieren von einer
Modellierung und Umsetzung der Simu- Dienstleistungsbereich genutzt, aber auch höheren Fertigungsgeschwindigkeit, ei-
lationsaufgabe. Klassische Ansätze wie für und mit Kunden entwickelt und herge- ner schneller wachsenden Produktivität
Split-Hopkinson-Versuche und Hochtem- stellt. und gleichzeitig steigender Produktqua-
peratur-Stauchversuche gehören genauso lität.
zum Portfolio wie ein innovativer und pa- Als Bindeglied zwischen Forschung, Indus-
tentierter Ansatz zur inversen Kennwerter- trie und Handel bietet die PWFT GmbH Mithilfe eines Netzes von lokalen Service- Hexagon Manufacturing Intelligence ist Weitere Informationen erhalten Sie auf
mittlung für Zerspansimulationen. ihren Kunden die neuesten wissenschaftli- zentren, Fertigungsstätten und Vertriebs- Teil von Hexagon (Nasdaq Stockholm: HexagonMI.com.
chen Erkenntnisse, aufbereitet für die prak- niederlassungen auf fünf Kontinenten HEXA B; hexagon.com), einem weltweit
Auf Basis eines Bildkorrelationsverfahrens tische Anwendung. sorgen wir für einen intelligenten Wandel führenden Informationstechnologiean-
(DIC) werden mechanische Belastungen im in der Fertigung und tragen so zu einer bieter, der für mehr Qualität und Produk- HEXAGON MANUFACTURING
Material während der Spanbildung erfasst PWFT GMBH Welt bei, wo mehr Produktivität durch tivität in georäumlichen und industriellen INTELLIGENCE
und für die Berechnungen herangezogen. WWW.PWFT.DE mehr Qualität erreicht wird. Unternehmensanwendungen sorgt. WWW.HEXAGONMI.COM
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NEUES MITGLIED NEUES MITGLIED
HYUNDAI WIA CORPORATION Kostenklarheit mit der 4cost herstellen
Die HYUNDAI WIA CORPORATION, eine ■ Verteidigungsprodukte sowie Luft- Fasst man die Herausforderungen der nen wichtige Entscheidungen zu „Bid or Dienstleistungsbereich der 4cost zu
Tochtergesellschaft der HYUNDAI MOTOR fahrtkomponenten, wie Fahrwerksteile heutigen Zeit in wenigen Buzzwords zu- No-Bid“, „Make-or-buy“, „Zielkostenfest- werfen. Es ist nicht nur der Umstand,
GROUP, wurde 1976 gegründet. Als einer und Helikopterkomponenten sammen, so finden sich darunter sehr legung“, „Break-even“ oder auch „Return- dass wir mit unseren eigenen Tools Kal-
der führenden südkoreanischen Herstel- Am europäischen Entwicklungs-, Ver- häufig Begriffe wie Wettbewerbsdruck, on-Invest“ bereits frühzeitig mit wenig kulationen unterstützen, sondern auch
ler entwickeln und produzieren wir unter- triebs- und Servicestandort Rüsselsheim- Schnelligkeit, Kostendruck, Innovations- finanziellem und zeitlichem Aufwand
schiedlichste Produkte in den Bereichen Königstädten liegt der Fokus der Ent- zyklus, Dumping, Reaktionszeit und Qua- untermauert werden. Im nachfolgenden
Automotive, Werkzeugmaschinen, Indus- wicklungstätigkeiten auf hochmodernen lität. Prozess der Entwicklung, ggfs. Prototy-
triemaschinen und Verteidigungsindus- Bearbeitungsmaschinen, geeignet für ping, Vorserien und der Serienfertigung
trie. Beliefert wird ein weltweiter breiter die Durchführung komplexester Bearbei- Bringt man die Herausforderungen in wird mit weiteren Ansätzen der 4cost
Kundenstamm verschiedenster Bran- tungsaufgaben der Zerspanung. einen Kontext, so kann man daraus her- GmbH eine transparente Kostenverfol-
chen mit innovativen Produkten höchster Der Einsatz modernster Entwicklungs- leiten, dass durch getriebene Innova- gung inkl. Deltabetrachtungen (Soll-Ist)
Qualität und Leistungsfähigkeit. werkzeuge, wie z.B. komplexe Simula- tionen möglichst früh im Entwicklungs-/ gewährleistet.
tionsmethoden, ermöglicht hierbei eine Angebotsprozess valide Kostendaten zur
Das Produktportfolie der HYUNDAI WIA zielgerichtete Durchführung und Umset- Verfügung stehen, die ein Produkt von Die 4cost ist weltweit der einzige Anbieter
CORPORATION umfasst unter anderem: zung der Entwicklungsaufgaben, ausge- hoher Qualität beschreiben was dem von Kalkulationslösungen, der die frühen
hend vom ersten Konzeptgedanken bis Markt schnell und kostengünstig offe- parametrischen Ansätze (Modul „aces“)
■ Materialien für die Erzeugung von Kfz- verschiedenste Branchen bis hin zur hin zum fertigen Produkt. riert werden kann. Idealerweise sollte es inkl. multidimensionalen Regressionssa-
Komponenten kompletten vollautomatisierten Pro- dann sowohl im Kostenrahmen als auch nalysen/NLPP (Modul „prediction“) mit der
■ Antriebsstrangkomponenten wie Au- duktionsanlage für die Automobilin- im zugesagten Zeitfenster bleiben. Leider klassischen Kalkulationsmethodik „Bot-
tomobilmotoren, Turbolader, Gleich- dustrie scheitern viele Unternehmen (vom Kon- tom-up“ (Modul „structure“) bidirektional
laufgelenke und Komplettsysteme ■ Industriemaschinen wie Pressen und HYUNDAI WIA CORPORATION zern bis hin zum kleinen und mittelstän- zusammengeführt hat. Die Module sind
■ Modernste Werkzeugmaschinen für Portalkräne WWW.HYUNDAI-WIA.COM dischen Unternehmen – KMU) nicht sel- in der 4cost-suite vereint und unterstüt-
ten an einer oder sogar mehreren dieser zen ebenfalls die Kalkulation am und mit © Fotolia_68977819
Herausforderung. einem 3D-CAD-Modell (Modul „cadcal“).
NEUES MITGLIED
OPEN MIND Technologies AG
unser breites technologi-
sches Fachwissen wird für
Design-to-Cost, Shouldcos-
Die OPEN MIND Technologies AG zählt ting, Value-for-Money-Analy-
weltweit zu den führenden Herstellern von sen, Angebotsbewertungen,
leistungsfähigen CAM-Lösungen für die Business-Case-Entscheidun-
maschinen- und steuerungsunabhängige gen, Länder- und Stückzahlss-
Programmierung. zenarien weltweit geschätzt.
Das Unternehmen entwickelt bestens ab- Die 4cost mit Sitz in Berlin
gestimmte CAM-Lösungen mit einem ho- agiert seit 2008 äußerst er-
hen Anteil an einzigartigen Innovationen folgreich auf dem europäi-
für deutlich mehr Performance – bei der schen Markt. An den Stand-
Programmierung sowie in der zerspanen- orten Neu-Isenburg, Koblenz,
den Fertigung. Strategien wie 2,5D-, 3D-, Karlsruhe, Stuttgart, München
5-Achs-Fräsen sowie Fräsdrehen und Be- und Zürich wird die 4cost u.a.
arbeitungen wie HSC und HPC sind in das von Kooperationspartnern
CAM-System hyperMILL® integriert. Den © Fotolia_201581385 vertreten.
höchstmöglichen Kundennutzen realisiert
hyperMILL® durch das perfekte Zusam- Und! Vor dem sich abzeichnenden Ab- Ein weiteres Highlight aus der 4cost-sui-
menspiel mit allen gängigen CAD-Lösun- schwung werden viele Unternehmen her- te ist das Modul „scenarioanalyser“, mit
gen sowie eine weitgehend automatisierte be finanzielle Einbußen erleiden. welchem die Kluft zwischen „Kosten“
Programmierung. und „Preisen“ geschlossen werden kann.
Soweit muss es allerdings nicht kommen! Auch dieser Ansatz unterstützt den
Die CAD/CAM-Systeme von OPEN MIND Mit den innovativen Kalkulationsme- klassischen Weg eines Betriebs-
erfüllen höchste Anforderungen im Werk- gagiert sich in allen wichtigen Märkten in thoden der 4cost GmbH ist es möglich abrechnungsbogens (BAB), sowie
zeug-, Formen- und Maschinenbau, in der Asien, Europa und Amerika und gehört zu bereits sehr früh im Entwicklungs- oder den weltweit einmaligen Ansatz einer
Automobil- und Aerospace-Industrie sowie der Mensch und Maschine Unternehmens- OPEN MIND TECHNOLOGIES AG Angebotsprozess die späteren Kosten parametrischen Gemeinkostenanalyse. 4COST GMBH
in der Medizintechnik. OPEN MIND en- gruppe. WWW.OPENMIND-TECH.COM valide zu prognostizieren. Damit kön- Ein besonderes Augenmerk ist auf den WWW.4COST.DE
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14 | FACHARTIKEL FACHARTIKEL | 15
Prozessüberwachung beim Schaftfräsen Rauheitssimulation in der CAD/CAM-Kette
mit Hilfe sensorischer Werkzeughalter Obwohl die Oberflächenrauheit ein funk-
tionsbestimmendes Maß für spanend her-
gestellte Bauteile darstellt, wird sie nicht
Das Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen University entwickelt mit automatisiert in der CAD/CAM-Kette be-
rücksichtigt. Die Einstellung der geforderten
Hilfe von sensorischen Werkzeughaltern des Industriepartners pro-micron Methoden Oberflächenrauheit erfolgt häufig während
zur Bestimmung von Prozesszuständen und Werkzeugverschleiß. der Prozessinbetriebnahme direkt an der
Werkzeugmaschine. Dabei wird aktuell vor
allem Expertenwissen oder eine iterative An-
Die Standzeit von Werkzeugen ist für die passung genutzt, um die Prozessstellgrößen
spanende Fertigung nach wie vor einer entsprechend der Rauheitsanforderungen
der wesentlichen Faktoren für die Wirt- einzustellen.
schaftlichkeit eines Zerspanprozesses. Im AiF geförderten Projekt „Technologi-
Dementsprechend gibt es zahlreiche Be- sche CAD/CAM-Kette“ erforscht das IFW
mühungen, den Verschleißzustand im eine Methode zur simulationsbasierten Be- ches zur Ermittlung der Rauheitswerte ge- nahmezeiten für neue Prozessplanungen,
Prozess zu überwachen. stimmung der stellgrößenabhängigen Rau- nutzt wird. Sobald der simulierte Rauheits- was insbesondere die Wirtschaftlichkeit von
heiten. Hierbei werden für im CAD-Modell wert dem geforderten entspricht, werden Einzel- und Kleinserienfertigung steigert.
Diese scheitern jedoch häufig daran, dass hinterlegte Rauheitswerte mittels einer Heu- die verwendeten Stellgrößen an die CAD/
eine geeignete Referenzgröße fehlt. Das ristik Stellgrößen für den Fräsprozess aus- CAM-Software zurückgegeben und für die
Werkzeugmaschinenlabor WZL der gewählt. Die verwendete Simulationssoft- entsprechende Operation verwendet. Durch
RWTH Aachen University arbeitet daher ware IFW CutS ermittelt die zu erwartende diese virtuelle Iterationsschleife bestimmte
seit zwei Jahren zusammen mit seinem Oberflächentopographie unter Verwendung Prozessstellgrößen reduzieren den Aufwand
Industriepartner pro-micron in einem eines 3D-Fräsermodells. Aus der simulierten für die Feineinstellung des Prozesses in der
AiF-geförderten Projekt daran, sensori- Oberfläche wird ein Profil extrahiert, wel- Fertigung. Dies bedeutet kürzere Inbetrieb- WWW.IFW.UNI-HANNOVER.DE
sche Werkzeughalter für die Prozessüber-
wachung zu nutzen. Mit Hilfe von Dehn- malen Verschleißmarkenbreite von Hierdurch wird insbesondere für die
messstreifen (DMS) wird die durch die VBmax = 124 µm eine Erhöhung der von Kleinserie, bis hin zur Einzelteilfertigung,
Prozesskräfte verursachte Biegung des der Polfigur eingeschlossenen Fläche um eine zuverlässige Verschleißüberwa-
WZ-Halters in seinen X-und Y-Achsen ge- 46 % zur Folge hat. Da die Prozesspara- chung ermöglicht!
messen (A). meter, insbesondere die Eingriffsbedin-
Aufgetragen in ein Koordinatensystem,
gungen (EGB), ebenfalls einen maßgeb-
lichen Einfluss auf die Schnittkraft haben, Lebenselixier
ergeben sich für den jeweiligen Prozess
charakteristische Polfiguren (B). Da die
wird eine Referenz benötigt. Hierzu wird
der Umstand genutzt, dass die charakte- für Ihre
Maschinen.
Schnittkraft aufgrund von Werkzeugver- ristische Form der Polfigur von den Ein-
schleiß ansteigt, ergeben sich mit einem griffsbedingungen abhängt (C).
verschlissenen Werkzeug Polfiguren mit
einer größeren Fläche. Daher können die Veränderungen der Wussten Sie, dass der richtige Einsatz
Form der Polfiguren als Referenz genutzt des richtigen Kühlschmierstoffs eine
In einem Standzeitversuch konnte am werden, sodass eine Verschleißüberwa- enorme Hebelwirkung auf die Stabilität,
WZL nachgewiesen werden, dass ein chung auch bei sich stetig ändernden RWTH AACHEN UNIVERSITY Qualität, Leistung und somit die Kosten
Freiflächenverschleiß mit einer maxi- Eingriffsbedingungen möglich ist. WWW.RWTH-AACHEN.DE Ihrer Produktion haben kann? Unsere
Zerspanungsexperten helfen Ihnen,
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16 | FACHARTIKEL FACHARTIKEL | 17
Simulationsbasierte Prozessüberwachung Abb. 2: links Drehmomentverlauf IST (ge-
Anzeige Prozessüberwachungssystem an der Werkzeugmaschine
messen, blau) und SOLL (simuliert, grün) mit
durch Digitalen Prozesszwilling
Überwachungsober- und untergrenze (rot),
rechts Drehmomentverlauf des Werkzeugs
am Ende der Standzeit.
Drehmoment [Nm]
Drehmoment [Nm]
Um im globalen Wettbewerb bestehen überwachungssysteme benötigen einen fehler schneller zu erkennen und abzu-
zu können, ist eine Maximierung der Pro- aufwendigen Anlernprozess über zahl- stellen – dies reduziert die erforderliche
duktivität zwingend erforderlich. Insbe- reiche Bauteile direkt an der Maschine. Anzahl von Erstmusterprüfungen bis ein
sondere die Hochleistungszerspanung Dies ist bei ca. 23.000 unterschiedlichen Verfahren qualifiziert ist.
von Titanlegierungen bringt Werkzeuge Bauteilen alleine bei Premium AEROTEC
und Werkzeugmaschinen immer weiter Varel bzw. bei einer Bearbeitungszeit von Die simulationsbasierte Prozessüberwa- Regulärer Prozess Prozess mit hohem Werkzeugverschleiß
an Ihre Belastungsgrenzen. Bereits gerin- bis zu 24h bei Titangroßbauteilen nicht chung kommt ohne realen Anlernprozess
Simulation (SOLL) Messwert (IST) Prozessgrenzen
ge Abweichungen in der Werkzeuggeo- wirtschaftlich durchführbar. aus, indem die idealen Spindeldrehmo-
metrie, Fehlstellen im Hartmetallsubstrat mentverläufe noch vor dem realen Fer-
Daher wurde bei Premium AEROTEC, auf tigungsprozess berechnet werden. Die- spannfehler oder maßlich fehlerhafte MAG H5000 und konnte bereits zahlrei- Autoren:
Basis des bereits vorhandenen digitalen se Drehmomentverläufe werden durch Halbzeuge erkannt werden. Inzwischen che Werkzeugbrüche verhindern sowie Dr. Jan Hendrik Dege und
Prozesszwillings NCChip, eine neuarti- einen intelligenten Algorithmus mit konnte auch eine signifikante Korrelation Probleme, die zu erhöhtem Verschleiß Dr. Tobias Surmann
ge Prozessüberwachung entwickelt und Überwachungs-Ober- und Untergrenzen zwischen Überlast und Werkzeugver- und erhöhter Fertigungszeit führten auf-
implementiert. Diese bindet sich als ent- versehen und beim Programmaufruf au- schleiß nachgewiesen werden, so dass decken. Der Rollout auf weitere Gewerke
scheidender Baustein in das simulations- tomatisch zusammen mit dem NC-Pro- stark verschlissene Werkzeuge (Abb. 3) ist geplant. Parallel finden erste Versuche
basierte Zerspanungskonzept ein (Abb. gramm an die Werkzeugmaschine über- bereits vor einem Werkzeugbruch er- auf neu installierten Fertigungszentren
1). An Punkt 1 analysiert NCChip die Pro- tragen. kannt und das Werkzeug proaktiv ge- für die Aluminiumzerspanung statt, um
zesskräfte und optimiert den Vorschub wechselt werden konnte („Werkzeug- eine analoge Systematik auch für diese
mit dem Ziel die Produktivität zu erhöhen An der Werkzeugmaschine werden die bruchvorhersage“). Seit März 2019 läuft Werkstoffgruppe einzuführen.
und Werkzeugüberlast zu vermeiden. Auf Daten von dem in die Anlage intergrier- das Prozessüberwachungssystem erfolg- PREMIUM AEROTEC GMBH
Basis dieser Daten erfolgt an Punkt 2 eine ten Überwachungssystem „Artis Genior reich an einem Großgewerk vom Typ WWW.PREMIUM-AEROTEC.COM
Online-Prozessüberwachung, die in der Modular“ des Projektpartners MARPOSS
Lage ist, innerhalb kürzester Zeit die Ma- Monitoring Solutions ausgelesen, an der
schine anzuhalten. Maschine visualisiert und zur Prozess-
Die zur Überwachung genutzten Daten
überwachung herangezogen (Abb. 2).
WELTWEIT KOMPETENT
der Werkzeugmaschinensteuerung wer-
den aufgezeichnet und können später in
Das System ist in der Lage, Überlast und
Unterlast zu detektieren – daher können IN MANAGEMENT, TECHNIK
Abb. 3: Von der Prozessüberwachung
vor vollständigem Versagen ausge-
NCChip geladen werden, um Fertigungs- neben dem Werkzeugbruch auch Auf-
UND SUPPORT
wechseltes Werkzeug
NC-Programmierung Vorschuboptimierung NCChip
Online Prozessüberwachung
IMPC INTERIMS-MANAGEMENT
oder ungünstige Eingriffsbedingungen
können den Verschleiss signifikant an-
3D Modell Datenrückführung in Simulation
steigen lassen und in Werkzeugbrüchen
während des Prozesses resultieren.
IMPC bietet Interims-Dienstleistungen
Werkzeugbrüche führen regelmäßig zu CAM / PP Werkzeugmaschine im Management- und Engineering-
Nacharbeit, Ausschuss oder Spindelschä-
den und erfordern im Anschluss eine zeit- Bereich für den Maschinen- und
aufwendige Vermessung von Maschine online Anlagenbau, im Sektor Automotive
Prozess- G-Code loop
und Spindel. Oft wird der Werkzeugbruch Werkzeug- Prozessüber und in der Metall- und Elektrobranche
zwilling
aufgrund erschwerter Sichtverhältnisse maschine wachung
NCChip an.
durch den Kühlschmierstoff erst beim
nächsten Werkzeugwechsel entdeckt.
offline
Dies kostet Hauptzeit und erschwert den loop Beschleunigen Sie Ihr Change-Manage-
Prozess-
Wiedereinstieg in das NC-Programm. ment und bereiten Sie Ihr Unternehmen
Daten-
Maschinendaten rekorder auf die Herausforderungen der
Um diese Gefahren in der Fertigung zu mi-
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nimieren, bietet sich eine Überwachung kommenden Jahre vor. Niedersachsenstr. 43
der Spindeldrehmomente während des 71640 Ludwigsburg-Ossweil (Germany)
Abb. 1: Konzept der simulationsbasierten Zerspanung Tel.: +49 7141 2393675
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18 | FACHARTIKEL FACHARTIKEL | 19
Abb. 1: ECOCOOL A Abb. 2: ECOCOOL B Abb. 3: ECOCOOL TNA-IDM
Titan kühlt anders … Beurteilung des Werkzeugverschleißes
Wird der Einfluss des Kühlschmierstoffes in der Titanzerspanung unterschätzt? an den Schneidkanten
Schwer zerspanbare Werkstoffe wie Titan- Forschungsprojekt zwischen den Tech- jeweiligen Einfluss auf den Zerspanungs-
und hochwarmfeste Nickelbasislegierun- nologiepartnern DMG MORI, SANDVIK prozess genau untersuchen zu können,
gen, darunter Inconel 718, stellen den COROMANT und FUCHS mussten die Produkte unter extremen
Zerspanungsprozess vor große Heraus- Verschleißmessung am Werkzeug
Im DMG MORI Aerospace Excellence Bedingungen getestet und an Ihre Leis- 0,07
forderungen. Insbesondere Titanlegie- Center in Pfronten erfolgte der Nach- tungsgrenze gebracht werden. 0,065
rungen werden im Bereich der Luftfahrt, Abb. 4: Ergebnisse Werkzeugverschleiß
weis durch eine Standweguntersuchung
im Automobilbau, aber auch in der Medi- im Fräsen der Titanlegierung Ti6Al4V mit Dank der Firma SANDVIK COROMANT 0,06
zintechnik immer populärer. Nickelbasis- einem unbeschichteten Ø10 VHM-Schaft- mit Ihrer Expertise in der Zerspanung
legierungen kommen für Bauteile zum Im Bereich der Hauptschneiden zeigten
fräser (CoroMill) auf einem 5-Achs Be- von Superlegierungen konnten opti-
Einsatz, die hohen Temperaturen und Be- arbeitungszentrum (Bild: DMC 65 mono- male Schnittdaten (Vc = 80m/min, fz = 0,05 0,048
ECOCOOL A und ECOCOOL B nahezu 0,047
anspruchungen ausgesetzt sind. BLOCK®). 0,0645mm, ae = 1mm, ap = 20mm) defi-
Verschleiß [mm]
die gleiche Verschleißmarkenbreite.
niert werden, um die Produktunterschie-
0,04
Gerade das Fräsen von Titan sorgt für eine Dabei kamen drei unterschiedliche de darzustellen. Der Schnittweg betrug
starke thermische und mechanische Be- Jedoch
FUCHS Kühlschmierstoffe (KSS) war
im der Verschleiß am Ecken-
120 m mit einer geplanten Zerspanungs-
-85 % -86 %
anspruchung der Werkzeuge. Die Werk- Benchmarktest zum Einsatz: zeit von 120 min. 0,031
zeugschneiden unterliegen einem äu-
radius sehr verschieden 0,03
ßerst starken abrasiven Verschleiß. Um ■ ECOCOOL A (Benchmark KSS - 8%) Die Kühlschmierstoffzuführung erfolgte
dem entgegenzuwirken, muss ein Hoch- durch innere sowie äußere Anströmung.
leistungskühlschmierstoff eingesetzt ■ ECOCOOL B (Universal KSS - 10%) Um die Reproduzierbarkeit des Testes zu 0,02
werden, der sich vor allem durch hohe prüfen wurde der Versuch mit ECOCOOL
Kühl- und Schmierleistung auszeichnet. ■ ECOCOOL TNA-IDM (8%) TNA-IDM zweimal durchgeführt. Die Er-
So wird der Schutz des Werkzeuges ge- gebnisse haben dann gezeigt, dass der 0,01
währleistet und eine lange Werkzeug- Alle drei KSS basieren auf verschiedenen Test vollständig reproduzierbar ist.
0,009
standzeit erreicht. Rohstoffzusammensetzungen. Um deren 0,007
0
ECOCOOL A ECOCOOL B ECOCOOL TNA-IDM
Verschleiß an den Hauptschneiden Verschleiß am Eckenradius
Abb. 4: Ergebnisse Werkzeugverschleiß Bild: SANDVIK COROMANT
Im Bereich der Hauptschneiden zeigten Auch bei der Seitenansicht der Schneid- (s. Abb. 3) ohne Ausbrüche und verrin-
ECOCOOL A und ECOCOOL B nahezu die kanten lassen sich die Unterschiede am gerte den Werkzeugverschleiß um bis zu
gleiche Verschleißmarkenbreite. Eckenradius gut erkennen (s. Abb. 1 und 2). 86 % (s. Abb. 4).
Jedoch war der Verschleiß am Eckenra- Nur das neuentwickelte ECOCOOL TNA-
dius sehr verschieden (s. Abb. 4). IDM lieferte eine homogene Schneidkante
Bilder: DMG MORI Abb. 1: ECOCOOL A Abb. 2: ECOCOOL B Abb. 3: ECOCOOL TNA-IDM
UNTER SPAN / MANUFACTURING INNOVATIONS NETWORK 201920 | FACHARTIKEL FACHARTIKEL | 21
Beurteilung der Schneidkanten unter Gesteigerte Prozessstabilität bei der
einem Lichtmikroskop Fräsbearbeitung von Al7075 durch den Einsatz
Bei der optischen Vergrößerung der
Schneidkanten unter einem Lichtmikroskop
partikelgefüllter HSK63-Werkzeugaufnahmen
konnte beim Einsatz von ECOCOOL A und
ECOCOOL B kein optimaler Verschleißver- Einhergehend mit der zunehmenden Nach- gestalteter Hohlelemente, die durch Bau-
lauf festgestellt werden (s. Abb. 5 und 6). Nur frage gewichtsreduzierter Systemkompo- teilöffnungen mit Partikeln verschiedener
das dritte Produkt ECOCOOL TNA-IDM zeig- nenten sind gleichermaßen eine Steigerung Größe und Dichte befüllt werden können
te einen homogenen Verschleiß und keine der Bauteilkomplexität und daraus resultie- und dadurch eine passive Dämpfung im
Ausbrüche (s. Abb. 7). rend erhöhte Anforderungen an Werkzeug Prozess auftretender Werkzeugschwingun-
Abb. 5: ECOCOOL A Abb. 6: ECOCOOL B Abb. 7: ECOCOOL TNA-IDM und Maschine zu beobachten. Insbesonde- gen bewirken. Einerseits reibungsbedingt,
Bilder: DMG MORI re vor dem Hintergrund der im Kontext des andererseits durch je nach Füllvolumen un-
funktionalen Leichtbaus häufig eingesetz- terschiedlich stark ausgeprägte, elastische
ten, eigenschaftsmodifizierten Werkstof- Partikelkollisionen, wird eine Dissipation der
fe, ist die Fräsbearbeitung tiefer Kavitäten Schwingungsenergie realisiert.
Zusammenfassung der Untersuchungsergebnisse oftmals mit Komplikationen verbunden. Je
nach Lage und Dimensionierung der Struk-
In ersten Versuchsreihen mit partikelgefüll
ten HSK63-Werkzeugaufnahmen (Abbil-
turelemente bedarf es lang auskragender dung 1) konnte bei der Fräsbearbeitung von
Zweck des durchgeführten KSS-Ben- Alle drei Kühlschmierstoffe beeinflussen Kontakt: Werkzeuge, deren Einsatz aufgrund gerin- Al7075 eine Stei gerung der Prozessstabili-
chmarktests war es, den Einfluss des den Zerspanprozess gravierend. FUCHS SCHMIERSTOFFE GMBH ger Steifigkeiten ein, bei sonst unkritischen tät erzielt werden. Neben einer Referenz- Abbildung 1: Versuchsaufbau
Kühlschmierstoffes beim Fräsen von Titan Marcel Hauf Prozessparametern, frühzeitiges Auftreten aufnahme wurden dabei zwei Aufnahmen
unter extremen Schnittbedingungen zu In den Versuchen zeigte das neuent- Produktmanagement Kühlschmierstoffe von Ratterschwingungen begünstigt. Als eingesetzt, deren generativer Aufbau mit unten rechts) ist erkennbar, dass sich mit zu-
untersuchen und die Produktunterschie- wickelte ECOCOOL TNA-IDM das beste marcel.hauf@fuchs.com Folge dessen ist neben einer verringerten einer Layerdicke von sL = 40 µm ausgehend nehmender Schüttdichte des verwendeten
de zu verdeutlichen. Ergebnis. Dieser Hochleistungskühl- www.fuchs.com/de Oberflächengüte oder gar Bauteilbeschädi- von HSK63-Grundkörpern erfolgte (Abbil- Füllwerkstoffs die kritische Schnitttiefe ap, krit
schmierstoff gewährleistet einen stabi- gung ein erhöhter Werkzeugverschleiß zu dung 2, unten links). Während in einer der erhöht. Zudem ist festzustellen, dass durch
Es wurde festgestellt, dass das bisherige len, sicheren Prozess und reduzierte den verzeichnen. beiden Versionen der beim Herstellungs- Halbierung des WC-ZrO2-Füllvolumens eine
Benchmarkprodukt ECOCOOL A die nöti- Werkzeugverschleiß um bis zu 86 Prozent Zur Gewährleistung einer prozesssicheren prozess nicht aufgeschmolzene 1.2709 gesteigerte Dämpfungswirkung erzielbar
ge Leistung liefert und der Universalkühl- gegenüber den anderen getesteten Pro- Fräsbearbeitung ausgeprägter Kavitäten SLM-Pulverwerkstoff (dP = 20 - 63 µm; ist, da neben der Reibungsdissipation eben-
schmierstoff ECOCOOL B im Fräsen von dukten. Für Fragen zum Projekt oder un- werden derzeit am Institut für Spanende pSchütt = 4,02 g/cm3) im inneren Hohlelement falls eine Schwingungsreduktion durch re-
Titan zwar kurzzeitig einsetzbar, aber für serem Kühlschmierstoff stehen wir Ihnen Fertigung der TU Dortmund HSK63-Werk- verblieb, ermöglichten vier Bauteilöffnun- sultierende Partikelstöße ermöglicht wird.
einen langfristigen Einsatz nicht zu emp- gerne zur Verfügung. zeugaufnahmen entwickelt, die über integ- gen die reversible Befüllung der zweiten Somit kann, verglichen mit der Referenz,
fehlen ist. rierte Partikeldämpfer verfügen. Der durch Werkzeugaufnahme mit WC-ZrO2-Kugeln eine um 12,5 % erhöhte Prozessstabilität fest-
das Selective-Laser-Melting (SLM)-Verfahren (dP = 0,4 - 0,6 mm; pSchütt = 6,06 g/cm3). gestellt werden.
realisierte, hybrid additive Werkzeugaufbau Bei Betrachtung der Stabilitätsgrenzen In zukünftigen Arbeiten ist geplant, eine
ermöglicht hierbei die Generierung komplex der 100%ig gefüllten HSK63 (Abbildung 2, zusätzliche Innenstruktur in den Hohlele-
menten der HSK63-Werkzeugaufnahmen
additiv herzustellen. Hierdurch erhöhen sich
die potenziellen Kontaktflächen zwischen
Füllwerkstoff und Werkzeugaufnahme, was
mit einer gesteigerten Dissipationsleistung
einhergeht.
Danksagung
Dieses Projekt wurde gefördert durch die
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Projektnummer 315697914.
Autoren: Dipl.-Ing. Florian Vogel, Sebastian
Berger M.Sc., Prof. Dr.-Ing. Prof. h.c. Dirk
Biermann, Institut für Spanende Fertigung,
Technische Universität Dortmund
Abbildung 2: Übersicht und Einsatzverhalten der betrachteten Werkzeugaufnahmen WWW.ISF.DE
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