Mit ExLevel trifft Simulation auf Realität

(PresseBox) (Biberach/Riß, ) Die Software ExLevel zur Entwicklung von Bohrwerkzeugen mit PKD-Schneiden ist eines der Messe-Highlights von Vollmer auf der GrindTec 2010. In Halle 1 am Stand 119 zeigt der Spezialist für Schleif- und Erodiermaschinen, wie mit ExLevel und der Universalmaschine QXD 200 PKD-Bohrwerkzeuge simuliert, erodiert und geschliffen werden. Mit hochpräziser Technik und einer durchgängig auf 3D-Volumenmodellen basierenden Simulation fertigt die QXD 200 in einer Aufspannung eine PKD-Schneide, bei der Simulation und Realität nahezu identisch sind.

Flugzeuge, Windkraftanlagen, Autos, Fahrräder oder Möbel kommen nicht mehr ohne sie aus - leichte und belastbare Verbundwerkstoffe. Materialien wie Kohlenstofffaser, Glasfaser, Titan oder Aluminium werden heute zu Hochleistungswerkstoffen kombiniert, die eine Fertigung von energieeffizienten und robusten Produkten ermöglichen. Um diese Werkstoffe präzise zu bearbeiten, setzt die Fertigungsindustrie verstärkt PKD-Werkzeuge (polykristalliner Diamant) ein.

PKD-Schneiden unterschiedlicher Arten kann die Vollmer Universalmaschine QXD 200 in einer Aufspannung bearbeiten. Mit der auf der GrindTec 2010 erstmals vorgestellten Software ExLevel ist es nun auch möglich, Bohrwerkzeuge mit PKD-Schneiden in einem Kombiprozess zu simulieren, vermessen, erodieren und schleifen. Dabei wird vor der Bearbeitung der komplette Kombiprozess dreidimensional berechnet. Derzeit ist ExLevel für den Einsatz auf der QXD 200 vorgesehen, kann aber zukünftig auch auf anderen Maschinen installiert werden.

"Mit ExLevel ist es uns gelungen, die Simulation so zu gestalten, dass das simulierte und gefertigte PKD-Bohrwerkzeug wie ein Ei dem anderen gleicht", sagt Dr. Stefan Brand, Geschäftsführer der Vollmer Gruppe. "Fehlproduktionen oder auch zeitaufwendiges und kostenintensives Nacharbeiten entfallen, was gerade bei Einzelanfertigung und Kleinserien zu deutlichen Einsparungen führt."

Die hohe Präzision erreicht ExLevel, weil die Vollmer-Ingenieure bei der Programmierung der Software den Erodier- und Schleifprozess gleichrangig behandelt und nicht wie oft bei solchen Simulationen getrennt betrachtet haben. Für die Simulation und Bearbeitung des Bohrwerkzeuges spielt es keine Rolle, ob das PKD als Sandwichplatte oder mittels Sintertechnik in die Bohrerspitze integriert ist. Die bohrerspezifischen Daten für Hauptschneide, Ausspitzung und Nutgeometrie des PKD-Werkzeuges werden entweder am PC oder über die Bedienoberfläche der QXD 200 eingegeben.

Wie über die Simulation berechnet, wird das PKDbestückte Bohrwerkzeug nur so weit erodiert, bis der Übergang zwischen PKD und Hartmetall-Wolfram (HW) erreicht ist. Der anschließende Schleifprozess findet exakt in der Verlängerung der zuvor erodierten Nut statt. Aufgrund der hohen Präzision der QXD 200 kann der Bohrer praktisch übergangslos - mit einem Versatz von nur 15 Mikrometern - zwischen PKD- und HW-Material gefertigt werden. Zudem ist innerhalb von ExLevel eine Kollisionsprüfung zwischen Werkzeug - also der Erodier- und Schleifscheibe - und dem Werkstückträger integriert sowie eine vollautomatische Kompensation der Werkzeugabnutzung von Erodier- und Schleifscheibe.

Die Software berechnet das Bohrwerkzeug komplett als Volumenmodell, das auf dreidimensionalen CAD-Daten basiert. Diese CAD-Daten können auch in verschiedenen CAD-CAM-CAE-Systemen genutzt werden, um sie etwa für Anwendungssimulationen wie zum Beispiel Motorblock oder Getriebebearbeitungen zu nutzen.

"Wir haben ExLevel in die bekannte Bedienphilosophie unserer Schärfmaschinen integriert, so dass für die Anwendung keine CAD-Kenntnisse notwendig sind - die Eingabe der Parameter für das PKD-Bohrwerkzeug ergibt sich intuitiv am Bildschirm", ergänzt Dr. Stefan Brand. "Wir sehen ExLevel als wichtigen Schritt an, um den Einsatz von hochwertigen PKD-Werkzeugen voranzutreiben und bisher brachliegendes Innovationspotenzial im Maschinenbau und der Fertigungsindustrie effizienter auszuschöpfen."

Kontakt

Vollmer Werke Maschinenfabrik GmbH
Ehinger Straße 34
D-88400 Biberach
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