CompoundCNC

Quantifizierung der Verbesserung der Oberflächengenauigkeit bei einer flächenübergreifenden Interpolation auf der Steuerung für die generative Fertigung von Freiformflächenverbünden

Projektförderung

Hintergrund

Bei der Fertigung von Freiformflächenverbünden entstehen durch die bestehende Fertigungskette bei der Interpolation der Stützpunkte aus der Bahnplanung ungewollte Krümmungsschwankungen, die mit Schwankungen der Bahn und damit der relativen Extrusionsgeschwindigkeit zur Bahngeschwindigkeit einhergehen. Dies resultiert in unnötig langsamen Prozesszeiten und Ungenauigkeit bei der generativen Fertigung.

Problemstellung

In der subtraktiven Fertigung bestehen Ansätze, die die genannten Schwankungen reduzieren, indem Flächeninterpolatoren eingesetzt werden. Dabei wird die explizite Flächenbeschreibung mit an die Numerische Steuerung übergeben. Diese Ansätze wurden jedoch nie für die additive Fertigung adaptiert. Zudem beschränken sie sich auf einzelne Flächen. Jedoch treten in der Fertigung von Freifomflächen zumeist Flächenverbünde auf. Solche Verbünde entstehen in häufig durch boolesche Operationen zwischen Flächen. Die Bestimmung der Grenzen solcher geschnittenen Flächen und damit der Übergang zwischen ihnen bei der Bahnplanung und Interpolation sind ein wichtiger Faktor.

Interpolation in einer Numerischen Steuerung über Freiformflächengrenzen hinweg unter der Verwendung der Flächenbeschreibung und einer exakten Schnittberechnung.

Zielsetzung/Ergebnisse

Die erste Aufgabe besteht darin, eine Bahnplanung auf Flächenverbünden unter Verwendung einer exakten Schnittberechnung zu realisieren. Diese Bahnen sind Ausgangspunkt für einen Flächeninterpolator innerhalb einer Numerischen Steuerung, der die Interpolation im Flächenkoordinatensystem über Flächengrenzen hinweg realisieren kann. Herausforderungen sind dabei die Schnittberechnung, die Interpolation an Flächenübergängen sowie die Intergration in eine Echtzeitumgebung. Ziel ist, nach Fertigung von Testflächen zu quantifizieren, wie sich Genauigkeit, Prozessgeschwindigkeit und Oberflächengüte unter Verwendung des neuen Verfahrens verbessern.

Ihr Ansprechpartner

Dieses Bild zeigt  Anja Elser
M.Sc.

Anja Elser

Wissenschaftliche Mitarbeiterin "Software- und Engineeringmethoden"

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