Modellgestützte Verfahrensentwicklung zur Entgratbearbeitung von Bohrungsverschneidungen auf Bearbeitungszentren

Die spanende Bearbeitung von metallischen Bauteilen ist gekennzeichnet durch unterschiedliche Formen der Gratbildung. Das Ablösen dieser scharfkantigen Werkstoffgebilde kann zu einer Beeinträchtigung bis hin zu einem Funktionsausfall lasttragender Systeme führen. Um Ausfälle zu vermeiden, müssen diese in der Regel entfernt werden. Im Bauteilinneren liegende Grate sind besonders kritisch, da diese schwer zu entfernen sind. Aufgrund der schwierigen Zugänglichkeit und der komplexen Verschneidungsgeometrie erfolgen Entgratarbeiten oftmals per Hand. In der vorliegenden Arbeit wird ein weggebundenes Verfahren entwickelt, welches das prozesssichere und automatisierte Entgraten von Kreuzbohrungen und komplexen Bohrungsaustritten auf Bearbeitungszentren ermöglicht. Durch Bahninterpolation wird es für definierte Kugelkopffräswerkzeuge möglich, speziell auf die jeweils vorliegende Verschneidungssituation angepasste Werkzeugbahnen zu berechnen. Über mathematische Berechnungsvorschriften wird die Werkzeugbahn als ideale Werkzeug-Werkstück-Interaktion ermittelt, welche den Grat entfernt und eine vollumfängliche und einheitliche Fase anbringt. Auf diese Weise wird es möglich, mit einer geringen Anzahl an Fräswerkzeugvarianten eine hohe Anzahl an unterschiedlichen Verschneidungssituationen zu bearbeiten und eine hohe Einsatzflexibilität zu erreichen. Die Werkzeugbahn, welche als 3-Achs-Kinematik modelliert wird, ist wie bei kommerzieller CAM-Software als Starkörper dargestellt. Dieses weggebundene Verfahren kann bei der Entgratbearbeitung von Innenkonturen erfolgreich im industriellen Umfeld genutzt werden und somit technologische Vorteile gegenüber konventionellen Lösungen bieten.