Programm

Ziel dieses Vortrags ist es, die Mechanismen des Materialabtrags sowohl beim konventionellen Schleifen als auch beim lasergestützten Schleifen von hochharten Werkstoffen zu erläutern. Es wird versucht, Ursache-Wirkungs-Beziehungen zwischen den Schleifscheibenspezifikationen, den Schleifparametern, der Laserstrukturierung, der Materialabtragsrate und der Werkstückqualität herzustellen. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen dazu beitragen, die Effizienz und Leistung bei der Bearbeitung hochharter Werkstoffe deutlich zu verbessern.

Die Nutzung von ultraschallunterstützten Systemen stellt eine der vielversprechendsten technologischen Weiterentwicklungen bestehender spanender Bearbeitungsprozesse dar. Im Falle von Fräsprozessen können durch die Überlagerung der Werkzeugrotation mit einer hochfrequenten Schwingung bei der Bearbeitung anspruchsvoller Werkstoffe erhebliche Vorteile erzielt werden. Dazu zählen beispielsweise eine signifikante Reduktion der auftretenden Prozesskräfte - besonders relevant für filigrane Bauteile aus spröden Werkstoffen - und die Verringerung des Werkzeugverschleißes infolge veränderter Reibbedingungen in der Kontaktzone des Werkzeuges, was wiederum eine Senkung der Zerspantemperatur bedingt. Ein weiterer Vorteil liegt in der Steigerung des Zeitspanvolumens bei der Bearbeitung spröder Werkstoffe durch die Induktion oberflächennaher Mikrozerrüttungen.

Im Rahmen eines Kooperationsprojektes wurde ein innovatives Maschinensystem auf Basis der Hochpräzisionsfräsmaschine MP7/5 des Herstellers EXERON GMBH, Oberdorf, entwickelt, in welchem ein neuartiges Konzept zur Energieübertragung realisiert werden konnte. Die durch das optimierte System übertragene elektrische Energie wird mithilfe eines in den Werkzeughalter integrierten Ultraschallwandlers in mechanische Schwingungen umgewandelt. Das Ultraschallsystem wurde von der SON-X GMBH, Aachen, entwickelt und umgesetzt. Das Maschinensystem adressiert aufgrund der hohen Dynamik und Präzision seiner Linearachsen in Verbindung mit der speziell konstruierten Hochdrehzahlspindel HSC-Anwendungsfälle aus den Bereichen der Medizintechnik, des Werkzeug- und Formenbaues sowie der Fertigung von Konsum- und Luxusgütern.

Im Rahmen von Zerspanversuchen konnte die Funktionalität des Systems anhand von Graphitwerkstoffen verifiziert werden. Es konnte gezeigt werden, dass mithilfe des entwickelten Maschinensystems der Verschleiß der genutzten CVD-beschichteten Werkzeuge sowie die entstehenden Zerspankräfte signifikant reduziert werden konnten.

Ende der 80er Jahre begründete das Werkzeugmaschinenlabor ( der RWTH Aachen ein Themengebiet, das es in der Form bis dahin noch nicht gegeben hatte: die Schnittstelle zwischen Maschine und Werkzeug. Ein erstes Entwicklungsergebnis war die HSK Schnittstelle, die Mitte der 90er Jahre international genormt wurde. Während die HSK Normen im Wesentlichen Schnittstellen für den rotierenden Einsatz in Spindeln für Bearbeitungszentren beschreiben, fehlen seitens der Drehmaschinen, insbesondere Revolverdrehmaschinen, entsprechende Normen. Vor diesem Hintergrund entwickelte das WZL (C. Brecher) gemeinsam mit Vertretern der deutschen Werkzeug Maschinen Revolver und Spanntechnik Industrie in den letzten Jahren eine leistungsfähige und für die Normung geeignete Revolverschnittstelle. Es entstand die PTI Schnittstelle (Polygonal Turret Interface), deren internationale Normung im Juli dieses Jahres mit der Herausgabe der dreiteiligen Norm ISO 5686 1 ( 2 ( 3 (Kupplung für AGW) abgeschlossen wird. Für die überragende Leistungsfähigkeit des PTI, die in zahlreichen WZL Untersuchungen und bei ersten Anwendungen nachgewiesen wurde, ist neben der kegelig polygonalen Gestaltung vor allem das Spannsystem verantwortlich. Als weltweit führender Spanntechnikhersteller hat OTT JAKOB für alle drei PTI Nenngrößen ein manuelles Schnellwechselsystem entwickelt, die Serienproduktion begonnen und vermarktet PTI. In Deutschland hat PTI bei großen Endverbrauchern und Maschinenherstellern Interesse gefunden. Japanische Maschinenhersteller beschäftigen sich seit der JIMTOF 2022 mit PTI. In neuesten Projekten wird PTI erstmalig für das automatische Rüsten von Werkzeughaltern in Revolverdrehmaschinen eingesetzt.

Bei steigenden Betriebskosten und gleichzeitig globaler Konkurrenz rücken Prozessoptimierungen immer mehr in den Fokus. Um die Effizienz zu steigern, gerade in der Fertigung von grossen Serien, spielt Zeit eine entscheidende Rolle. Wenn pro Arbeitsgang nur wenige Sekunden eingespart werden können, resultieren am Schluss der Serie Zeiteinsparungen von mehreren Stunden oder sogar Tagen. Doch wie kann in einem bereits optimierten Produktionsprozess weiter Zeit eingespart werden? Durch die Kombination von mehreren Operationen in einem Arbeitsgang! Dazu sind neue Werkzeugkonzepte nötig, die mehrere Arbeitsschritte vereinen.

In der Präsentation zeigen wir anhand von Bohr-Kombi-Werkzeugen auf, wie solche Kombinationen aussehen können. Diese erstellen zuerst eine Bohrung und entgraten das Werkstück im gleichen Arbeitsgang auf beiden Seiten. Als Folge erhält der Kunde in kürzester Zeit fertig bearbeitete Bohrungen ohne aufwändigen Werkzeugwechsel oder ein zeitintensives Umspannen des Werkstückes. Der Zuhörer der Präsentation erfährt, welche Kombinationsmöglichkeiten bestehen, welche Vorteile die Neuentwicklungen von Heule bieten und wie diese Lösungen auf seine individuelle Anwendung angepasst werden können.

Bei der Bearbeitung von hochwarmfesten Materialien wie Titan und diversen Superlegierungen kommt es vor allem auf zwei Dinge an: Hochwertige Werkzeuge sowie eine zielgerichtete Kühlung – zur Temperaturkontrolle und zum Standzeitenschutz der Werkzeuge. Mit dem additiv gefertigten Wendeplattenfräser der Serie MaxiMill – 211-DC gelang CERATIZIT eine hybride Werkzeuglösung, die eine ideale Kühlung an der Freifläche gewährleistet und den Zerpanprozess merklich verbessert. Im Vergleich zu Werkzeugen mit herkömmlicher Kühlstrategie bei identischen Einsatzparametern sind mit dem MaxiMill – 211-DC bis zu 60 % höhere Standzeiten möglich. 

In Präzisionsanwendungen wie der Metallzerspanung werden sprunghafte Produktivitätsgewinne derzeit durch zwei wesentliche Faktoren erschwert: Einerseits treibt die organisatorische und räumliche Entkopplung von Produktions- und Qualitätssicherungsprozess die Herstellkosten, sie bindet qualifiziertes Personal und ist geprägt von geringen Automatisierungsgraden. Andererseits steigen durch erhöhte Genauigkeitsanforderungen und wechselnde Umgebungseinflüsse die Aufwände für das Erreichen und dauerhafte Absichern der Prozessfähigkeit.

In diesem Vortrag zeigen wir, welche OEE-Steigerungen sich durch Kombination physischer und sog. virtueller Messtechnik erstaunlich leicht erschließen lassen. Dafür nutzen wir hochfrequente Datenströme aus maschinenintegrierten Sensoren, sowie Prozess- und Umweltdaten, um die Prüfmerkmale mithilfe etablierter Prozesskraftmodelle und einer Zerspanungssimulation schon während der Fertigung präzise vorhersagen zu können. Bei erkannten Prozesskraftanomalien oder Modelldrift kann die physische Sensorik die virtuelle Sensorik jederzeit rekalibrieren und rückführbar machen. Die latenzminimale 100%-Überwachung der Bauteilqualität ermöglicht die Implementierung eines maschinenintegrierten Regelkreises, in dem die Soll-Ist-Abweichungen kontinuierlich auf regelbare Prozessparameter abgebildet und diese dann unmittelbar über die Maschinensteuerung angewendet werden. Vorzugsweise erfolgt mittels einer zusätzlich aufmodulierten minimalen Systemanregung eine Parameterraumexploration, die mit jedem produzierten Werkstück das Prozessverständnis vertieft und insbesondere Areale weitgehend stabiler Parameterkonstellationen identifizieren kann. Konsequent angewendet lassen sich damit sogar Präzisionsanforderungen bedienen, die aus Sicht der Werkzeugmaschinen und schwankenden Produktionsbedingungen eigentlich nicht wirtschaftlich abbildbar sein dürften.

Die vorgestellte Lösung eignet sich besonders für qualitäts- und/oder kapazitätsbeschränkte Unternehmen, die ihre Gutteilausbeute sprunghaft erhöhen wollen, ohne dafür zusätzliche Investitionen in Anlagen und Personal tätigen zu müssen. Anhand konkreter Beispiele von der Unikat- bis zur Großserienfertigung zeigen wir, warum sich die Einführung der Lösung bereits im ersten Jahr rentiert.

Social Media ist doch nur etwas für Influencer, oder? Das dachte ich auch, es stimmt aber nicht.

In meinem Vortrag erkläre ich, wie ich als Vollblut-Zerspaner mit Social Media in nur elf Monaten über 150.000 Follower gewann. Dass eine große Reichweite neue Kunden und Mitarbeiter anzieht, ist jedem klar. Und wie bekommt man diese Reichweite? Genau das erkläre ich beim

Wissensforum Zerspanung. Egal, ob Sie Kleinunternehmer sind oder einen Konzern vertreten, die Vorgehensweise ist für jeden umsetzbar.

Der Werkzeugwechsel in Drehmaschinen stellt in der Fertigung eine zentrale Herausforderung dar. Während bei Fräsmaschinen automatische Werkzeugwechselsysteme (ATC) weit verbreitet sind, war diese Automatisierung bei Drehmaschinen bisher nicht vollständig möglich. 

Der Fachvortrag beleuchtet die innovative Lösung von SAUTER FEINMECHANIK aus Metzingen: das SolidPro®-System. Mit diesem Schnellwechselsystem ist erstmals ein vollautomatisierter Werkzeugwechsel direkt am Revolver möglich, was zu deutlichen Verbesserungen bei Rüstzeiten, Effizienz und Flexibilität führt.

Im Vortrag wird zunächst die technische Funktionsweise von SAUTER SolidPro® vorgestellt, einschließlich der modularen Aufrüstungsmöglichkeiten von einem kostengünstigen Spannzangen-System hin zu einem flexiblen 2-in-1-System mit Adapterwechsel. Darüber hinaus werden die Auswirkungen von SAUTER SolidPro® auf die Automatisierung von Fertigungsprozessen aufgezeigt.

Der Vortrag bietet somit nicht nur einen technischen Einblick in die Innovationen hinter SolidPro®, sondern verdeutlicht auch den praktischen Nutzen und die Zukunftsperspektiven für Unternehmen, die ihre Drehmaschinen effizienter gestalten wollen. 

Thermische Belastungen von Bearbeitungsprozessen stellen einen signifikanten Einflussparameter auf Standzeiten, Produktivität und Prozessfähigkeit dar. Während die Aufgabe von Kühlschmierstrategien (KSS) darin besteht, Wärme aus der Prozess¬zone abzuführen, übernimmt die Maschinenkühlung die Kompensation thermischer Einflüsse auf die Maschinenstruktur. Obwohl der erforderliche Energiebedarf für die KSS und die Maschinenkühlung insbesondere bei der Bearbeitung schwer zerspanbarer Materialien bis zu 75% der Leistungsaufnahme der Maschine betragen kann, sind Prozess- und Maschinenkühlung häufig überdimensioniert. Zur Erschließung dieses Effizienzpotenzials können existierende Daten aus dem CAM-System und der Maschinensteuerung genutzt werden. 

Der geplante Vortrag skizziert zunächst den Status Quo in Bezug auf Prozess- und Maschinenkühlung. Zweitens wird erläutert, wie der Zugriff auf Steuerungs- und Regelungsdaten mit kommerziellen Softwarekomponenten möglich ist und diese auf individuelle Anforderungen bspw. Abtastraten abgestimmt werden können. 

Anschließend werden die beiden Anwendungsfälle Maschinen- und Prozesskühlung detailliert entwickelt. Basis einer effizienten Maschinenkühlung ist ein Simulations¬modell, das sowohl die Wärmequellen der Maschine und den Wärmetransfer als auch das Verhalten des Kühlaggregates vorausschauend abbildet. Weiterhin wird eine prädiktive Regelung für die Prozess- und Maschinenkühlung entwickelt und umgesetzt. 

Als weiteren Anwendungsfall skizziert der Vortrag zunächst verschiedene Alternativen zur Überflutungs-/Hochdruck-Prozesskühlung wie die Minimalmengenschmierung (MMS), die kryogene, CO2-basierte Kühlung oder die kryogene MMS. Anschließend wird die Nutzung digitaler Steuerungs- und Regelungsdaten für die Optimierung der KSS dargestellt. Der Vortrag schließt mit einer Zusammenfassung und Handlungsempfehlungen für Anwender, Maschinen- und Werkzeughersteller.

In der Metallverarbeitungsindustrie spielen Kühlschmierstoffe (KSS) eine zentrale Rolle, da sie die Werkzeuglebensdauer verlängern, die Bearbeitungszeiten verkürzen und die Oberflächenqualität verbessern. Angesichts wachsender Anforderungen an Umweltschutz und Arbeitssicherheit steht die Wahl zwischen traditionellen mineralölhaltigen und vollsynthetischen KSS zunehmend im Fokus.

Mineralölbasierte Emulsionen bieten hervorragende Kühlung und sind kosteneffizient, erfordern jedoch regelmäßige Wartung aufgrund mikrobiellen Befalls. Vollsynthetische Lösungen überzeugen durch ihre lange Haltbarkeit und geringe Biozidbelastung, sind jedoch in der Anschaffung teurer und können mit bestimmten Materialien inkompatibel sein. Nicht-wassermischbare, mineralölhaltige KSS zeichnen sich durch ihre überlegene Schmierwirkung aus, sind aber weniger effektiv in der Wärmeabfuhr.

Die Wahl des optimalen KSS hängt von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab. Zunehmende regulatorische Anforderungen und das Streben nach Nachhaltigkeit fördern die Entwicklung umweltfreundlicherer und sicherer Kühlschmierstoffe, die sowohl die Effizienz als auch den Schutz von Umwelt und Gesundheit verbessern.

In unserem Vortrag werden wir alle Arten von KSS im Detail betrachten, ihre Vor- und Nachteile analysieren und aufzeigen, welche Entwicklungen in der Zukunft zu erwarten sind. Dabei legen wir besonderen Wert auf die neuesten technologischen Fortschritte und die Auswirkungen auf Umwelt und Arbeitssicherheit.

Um Präzisionswerkzeuge wirtschaftlich ohne Nachteile in Bezug auf die Produktionskosten wiederaufbereiten zu können, müssen technologisch und wirtschaftlich nutzbare Kombinationen aus bewährten und neuen Entschichtungs-, Reinigungs- und Präparationsprozessen identifiziert und in die erforderlichen Abfolgen des Nachschleifens und Nachbeschichtens integriert werden. 

Hierfür werden anhand der Analyse des Bohrens schwer zerspanbarer Materialien mit wiederaufbereiteten Werkzeugen verschiedene Trends und Herausforderungen für den wirtschaftlichen Einsatz wiederaufbereiteter Bohrwerkzeuge dargestellt. Dabei erfolgt die Optimierung von Technologien für eine effektive Prozesskettengestaltung inkl. Schneidkantenmikrogeometrie vor und nach der Beschichtung unter Berücksichtigung grundlegender Wirkzusammenhänge der Entschichtungs-, der Reinigungs- und Beschichtungstechnologie.