Herausforderungen bei der Simulation der Kantenpräparation mithilfe des robotergestützten Nassstrahlspanens - Teil 2: Ermittlung des lokalen Materialabtrags

Aßmuth, R.1, a; Schumann, S.1, b; Biermann, D.1, c

1)
Institute of Machining Technology, TU Dortmund University, Baroper Str. 303, D-44227 Dortmund, Germany

a) assmuth@isf.de; b) schumann@isf.de; c) biermann@isf.de

Abstract

Das Nassstrahlspanen wird im Rahmen der Werkzeugherstellung zur Schichtvor- und Schichtnachbehandlung sowie zur Schneidkantenpräparation eingesetzt. Hinsichtlich der Schneidkantenpräparation kann durch eine Variation der Prozessparameter der Materialabtrag an der Schneide beeinflusst werden. Folglich ermöglicht das Verfahren die Erzeugung von symmetrischen und asymmetrischen Verrundungen unterschiedlicher Größe. Die zielführende Einstellung der Prozessparameter ist weiterhin sehr herausfordernd. Das Ziel der Untersuchungen ist es daher, den Materialabtrag beim Nassstrahlspanen mithilfe einer geeigneten Modellierungstechnik durch Simulation vorherzusagen.

Im Rahmen dieses Beitrags wird eine Erweiterung des Simulationssystems vorgestellt, um den Einfluss realitätsnaher Abtragsquellen nachzubilden. Hierzu werden in einem ersten Schritt durch Druckluft-Nassstrahlspanen erzeugte Profile analysiert, um die tatsächliche Ausprägung des lokalen, flächenbezogenen Zeitspanvolumens auf ebenen Werkstückoberflächen herzuleiten. Darauf aufbauend wird der Einfluss der Intensitätsverteilung und des Versatzes des Strahlzentrums relativ zur Schneidkante simulativ aufgezeigt. Es folgt eine Erweiterung des Simulationssystems um ein Abtragsquellenmodell, welches das lokale, flächenbezogene Zeitspanvolumen gezielt modifiziert. Hierdurch kann eine Variation der wesentlichen Prozessparameter in der Simulation berücksichtigt werden.

Keywords

Schneidkante, Schneidkantenpräparation, Strahlspanen, Nassstrahlspanen, Simulation

Publication

Forum Schneidwerkzeug- und Schleiftechnik, 32 (2019) 1, pp. 88-96