Werkzeugberechnung

Berechnung und Optimierung von Werkzeugen

Ausgehend von Ihren Bauteilvorgaben berechnen wir die dazu passenden Werkzeuggeometrien. Profitieren Sie von unserer Erfahrung in der Erstellung kundenspezifischer, schneller und präziser Berechnungsalgorithmen.
Komplexe Verzahnungsprozesse bieten viele Ein- und Anstellmöglichkeiten. Oft ist der Rückschliff von Fräsern notwendig, was zu Profilverzerrungen führen kann. Hier gestaltet sich die empirische Ermittlung der Auswirkungen von Werkzeugänderungen auf die Form der Werkstücke sehr zeitaufwändig und ergibt zudem häufig kein Optimum. Unsere Zerspanungsmodelle besitzen den Vorteil, dass sich alle Einflüsse separat und schnell in großer Variantenzahl betrachten lassen. Und umgekehrt: Treten in der Produktion Bauteilabweichungen auf, kann zeitsparend berechnet werden, mit welchen Werkzeugeinstellungen sich die ursprüngliche Bauteilform möglichst gut erreichen lässt.

Anwendungsbeispiele

Auslegung von ein- und mehrgängigen Wälzfräsern mit Sonderprofilen für Außen- oder Innenverzahnungen
Auslegung von Profilschleifscheiben
Abwälzsimulation von Verzahnungen in Abhängigkeit von den Fräsergeometrien
Korrektur von Einstellparametern in Abhängigkeit vom Rückschliffzustand eines Fräsers

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Zerspansimulation

Mit Standardmodellen für Fräsen, Drehen oder Spitzenlosschleifen und individuellen Modellen von Sonderprozessen kann eine genaue Darstellung der Oberflächenbeschaffenheit und ihrer Kennwerte nach der Zerspanung erreicht werden. Auch die Einzelkräfte und Verlagerungen lassen sich dabei ermitteln.

Mechatroniksimulation

Die flexible Mehrkörpersimulation ermöglicht die Kopplung der Strukturmechanik mit der bei Werkzeugmaschinen üblichen Kaskadenregelung aus Strom-, Drehzahl-/Geschwindigkeits- und Lageregelung. Auf diese Weise können Wechselwirkungen zwischen Mechanik und Regelung untersucht werden.

Finite-Elemente-Berechnung

Zur Auslegung und Optimierung von Werkzeugmaschinen werden alle Strukturbauteile, Führungen, Lager und Antriebe in einem Gesamtmodell berücksichtigt. Den Modellaufbau, die Berechnungen und die Auswertung führen wir innerhalb einer Woche durch.

Zerspankraftmessung

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Hier wird das Schwingungsverhalten aller relevanten Maschinenbauteile erfasst, sodass alle wesentlichen Amplituden, Frequenzen und Schwingungsrichtungen erkannt werden. Auf diese Weise lassen sich sowohl Schwingungsursache als auch die Auswirkungen auf die Prozessstabilität ermitteln.

Modalanalyse

Anhand eines geometrischen Modells wird das Schwingungsverhalten der Maschine erfasst. So können ihre Bewegungsformen bei dominanten Eigenfrequenzen anschaulich dargestellt und die spezifischen Schwachstellen der Maschine ermittelt werden.

Frequenzgangmessung

Durch die Erfassung des Schwingungsverhaltens der Maschine nach Belastung mit einer dynamischen Kraft (Impulshammer oder Shaker) wird die dynamische Nachgiebigkeit der Maschine ermittelt. So lassen sich ihre Resonanzstellen aufzeigen und mögliche Schwingungsrisiken beurteilen.

Steifigkeitsmessung

Gemessen wird die Relativverlagerung zwischen Werkzeug- und Werkstückseite bei Belastung mit einer zunehmenden Kraft. Über den Kraft-Verlagerungsquotienten lassen sich die statische Steifigkeit und mögliche Nichtlinearitäten ermitteln. Die Messungen können in verschiedenen Achspositionen in je drei Koordinatenrichtungen erfolgen.

planlauf/VIEW

planlauf/VIEW ist unsere kostenfreie Software zur interaktiven, dreidimensionalen und animierten Darstellung von Berechnungs- und Messergebnissen der planlauf GmbH.

Schwingungsdämpfer

Den physikalisch bedingten Anfälligkeiten für Biege- und Torsionsschwingungen von leichten, weit auskragenden Systemen lässt sich mit ölbasierten und gekapselten Hilfsmassendämpfern entgegenwirken. Wir berechnen entsprechende Speziallösungen und setzen sie bei Prototypen sowie als Nachrüstsatz in der Produktion um.

Fundamentberechnung

Großwerkzeugmaschinen benötigen ein ausreichend dimensioniertes Fundament, um trotz der Belastungen durch bewegte Massen die geforderten geometrischen Genauigkeiten einhalten zu können.

Fundamentmessung

Mit speziellen niederfrequent messenden Weg- oder Geschwindigkeitssensoren werden das Steifigkeitsniveau sowie das Übertragungsverhalten von Fundament, Hallenboden oder Geschossdecke ermittelt. Hierzu erfolgt zunächst die Anregung der entsprechenden Gebäudestrukturen mittels eines schweren Impulshammers.

HS-Spindelrundlauf

Die Messung des dynamischen Spindelrundlaufs erfolgt, vorzugsweise berührungslos, mit Hilfe von Wirbelstromsensoren in mehreren Richtungen gleichzeitig. Dabei können sowohl die axiale Verlagerung der Spindel als auch die Resonanzbereiche des Spindel-Lager-Systems erfasst werden.

planlauf/SPINDLE

planlauf/SPINDLE ist unsere Software zur Berechnung der statischen und dynamischen Eigenschaften von Hauptspindeln auf Basis der Finite-Elemente-Methode. Bei der Entwicklung haben wir besonderen Wert auf eine intuitive Bedienbarkeit und kurze Berechnungszeiten gelegt.

Messsoftware

Zur Steigerung von Messgenauigkeit, -zuverlässigkeit und -geschwindigkeit entwickeln wir Softwarelösungen mit entsprechenden Algorithmen, die Ihre spezifischen Messszenarien erfassen und auswerten. Unsere Lösungen orientieren sich an Ihren individuellen Wünschen hinsichtlich Messgrößen, Dateiformaten und Kompatibilität mit Messgeräten.

Verlagerungsmessung

Die Verlagerung von Maschinenbauteilen unter Werkstückgewicht oder Prozesslast, das Überschwingverhalten und die Wiederholbarkeit bei dynamischer Positionierung der Achsen können relativ zur Maschine oder absolut zum Hallenboden, sowohl kurzzeitig als auch in Langzeitüberwachung, erfasst werden.

Messelektronik

Zur Erfassung etwaiger Messgrößen konstruieren wir robuste und einfach zu bedienende Messgeräte für den sicheren Einsatz im industriellen Umfeld. Basierend auf unseren Erfahrungen werden für Ihre spezifischen Anwendungsfälle hochqualitative Sensorik und Elektronik ausgewählt.

Temperaturmessung

Um die Arbeitsgenauigkeit einer Maschine zu ermitteln, erfolgt an allen wesentlichen Bauteilen der Maschine mittels Thermoelementen eine genaue Erfassung der Temperaturen im Prozess über einen adäquaten Zeitraum. In Kombination mit Verlagerungsmessungen können eventuelle Auswirkungen direkt beurteilt werden.

Akustik / Lärmpegelmessung

Die Geräuschmessung an Maschinen gemäß gängigen Industrienormen liefert die mittleren Schalldruck- und Schallenergiepegel bei Stillstand, Leerlauf und Prozess. Kombiniert mit Körperschallmessungen ermöglicht die Messung über Mikrofone eine genaue Identifizierung und Trennung von Geräuschursachen.

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Rattermarkendiagnose

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