DWS-System im Einsatz beim Fräsen. - Bild: Bimatec Soraluce

DWS-System im Einsatz beim Fräsen eines Gehäusebauteils auf einer PMG 12000. - Bild: Bimatec Soraluce

Auf den Bimatec Soraluce Technologietagen war die Präsentation der eigenentwickelten und patentierten DWS-Technologie eines der Highlights. Die gezeigte Bearbeitung beim Fräsen einer dünnwandigen und äußerst schwingungsanfälligen Schweißkonstruktion wurde von Besuchern interessiert und begeistert aufgenommen. Mit großem Erstaunen wurden die erzielten Fräsleistungen und das perfekte Fräsergebnis begutachtet.

Jeder konnte live erleben, dass mit Einsatz von DWS die Produktivität der Bearbeitung erheblich gesteigert wird.

DWS dämpft aktiv Schwingungen am Werkstück bei der Zerspanung

DWS (Dynamic Workpiece Stabilizer) ist ein aktives Dämpfungssystem, bestehend aus bis zu zwei Aktoren, und einer autarken Rechnereinheit, die eingehende Sensorsignale mit ausgehenden Aktorimpulsen verknüpft. Eine Sensorik im Aktor selbst, misst die auftretenden Schwingungen und Frequenzen.

Die Signale werden erfasst, ausgewertet und in Echtzeit an den/die Aktor/en weitergeleitet, der/die dann die Gegenschwingung realisiert/en. Die Anforderung an das System ist, dass beim Auftreten der Schwingungen zeitgleich die Gegenschwingung initiiert wird, um so die optimale Dämpfung zu erzielen.

Platzierung und Wirkungsweise von DWS. - Bild: Bimatec Soraluce
Platzierung und Wirkungsweise von DWS, gezeigt auf den Technologietagen von Bimatec Soraluce. - Bild: Bimatec Soraluce

So funktioniert die Messung

Maßgebend dabei ist eine Kalibrierung des Systems im Vorfeld. Hierbei wird durch eine Messreihe am Werkstück die Eigenfrequenz des Bauteils mit den Schwingamplituden erfasst. Zu diesen Signalen werden die benötigen Gegenschwingungen in der Steuerungseinheit errechnet. Somit ist/sind der/die Aktor/en in der Lage, beim Auftreten, Messen, einer bestimmten Erregerschwingung während der Bearbeitung, direkt, in Echtzeit, die Gegenschwingung aufzubringen.

Über den einzelnen Aktor können jeweils Kräfte bis zu 300 Newton auf die Werkstückkontur ausgeübt werden. Die Aktoren werden in den Bereichen der kritischen Schwingamplituden des Werkstücks befestigt. Diese potenziellen Schwingbereiche sind in der Regel der Bedienperson bekannt.

Oftmals werden die Aktoren auch als Gruppe zusammengefügt, um zur schwingenden Masse die entsprechenden Gegenkräfte zu realisieren. Die Befestigung erfolgt mittels Magnet, bei nicht magnetischen Teilen werden die Werkstücke über Klammern, Bolzenspannungen oder auch über Schraubzwingen befestigt. Untersucht wird zurzeit auch eine Vakuumspannung.

Platzierung und Wirkungsweise. - Bild: Bimatec Soraluce
Platzierung und Wirkungsweise von DWS, gezeigt auf den Technologietagen von Bimatec Soraluce. - Bild: Bimatec Soraluce

Zukünftig sollen bis zu vier Aktoren eingesetzt werden, damit sind großflächige Werkstücke, gezielte Schwingbereiche und auch Teile mit großer Masse besser beherrschbar.

Ist der Kalibriervorgang erfolgt, und die Daten sind gespeichert, können auch strukturgleiche Bauteile mit dieser Einstellung damit gefahren werden. Eine neue Kalibrierung ist nicht erforderlich. Einzig ein kurzer Abgleich der Daten bei Arbeitsbeginn ist nötig. Bei andersartiger Struktur ist neu zu kalibrieren.

DWS ist autark, kommuniziert nicht mit Maschinendaten und kann an jeder Maschine eingesetzt werden.

Wird eine größere Stückzahl an Teilen bearbeitet, können Kalibrierdaten vom DWS auch in das NC-Programm geladen und dann abgerufen werden, um die Bearbeitungen automatisch und ohne zusätzliche Bedienereingriffe zu starten.

Die Vorteile von DWS liegen bei höheren Standzeiten der Werkzeuge, kürzeren Fertigungszeiten und oftmals wird eine Bearbeitung überhaupt erst durch den Einsatz von DWS möglich. Dies macht den Einsatz von DWS einzigartig!

Höhere Standzeiten entstehen dadurch, dass bei schwingenden Werkstücken der Bediener oftmals mit geringeren Zustellungen arbeitet und damit die Eingriffszeiten an den Werkzeugschneidplatten steigen. Kürzere Fertigungszeiten sind möglich, da höhere Zustellungen und Vorschübe machbar sind.

Bei Schlichtarbeitsgängen ist eine Zeiteinsparung und Qualitätsverbesserung in der Oberfläche noch deutlicher!

Das sind die Vorteile von DWS

DWS ist bei jeglichen Fräsmaschinen einsetzbar! DWS, eine Neuheit auf dem Markt, garantiert eine effektive Lösung für Probleme mit Vibrationen an dünnwandigen Werkstücken. Es ist eine Verbesserung der traditionellen Alternativen wie das Entwickeln von kostspieligen Spezialwerkzeugen oder weniger effektiven Lösungen zur Schwingungsdämpfung.

 

Vorteile von DWS für den Fertigungsprozess:

  • Verbesserung der Werkstückoberfläche
  • Steigerung der Produktivität
  • Einsetzbar bei verschiedenen Werkstücken

 

Vorteile von DWS für die Bedienung und Instandhaltung:

  • Mobil nutzbar
  • Anwenderfreundlich
  • Einsetzbar auf allen Fräsmaschinen
Begutachtung der Fräsflächen. - Bild: Bimatec Soraluce
Begutachtung der Fräsflächen mit und ohne Einsatz von DWS. - Bild: Bimatec Soraluce

Die Schnittdrücke werden geringer und damit hat das Werkstück mehr Freiheitsgrade, um zu schwingen. Normalerweise ist am Werkstück eine Facettenbildung sichtbar und die Oberflächenqualität wird beeinträchtigt. Mit DWS werden hervorragende Oberflächen ohne eine Facettenbildung erreicht.

Im konventionellen Fräsen, ohne DWS, wird ein großer Aufwand betrieben, um das Werkstück im Prozess zu stabilisieren, um beim Fräsen außerhalb der Eigenfrequenz des Bauteils zu liegen. Durch andere Fräsköpfe, neue Geometrie der Wendeschneidplatten, Experimente mit Fräsparametern wird eine immense Zeit investiert, die bei Einsatz von DWS nicht mehr notwendig ist.

Einfache Einbindung in den eigenen Fertigungsablauf

Interessant ist das System für alle Kunden, die mit der Bearbeitung von schwingungskritischen Werkstücken Probleme haben. Die Einbindung in den Fertigungsablauf ist äußerst einfach.

„In einer halben Stunde ist gelernt, wie man damit arbeitet und wo man die Aktoren setzt, große Zerspanungserfahrung braucht man nicht“, sagt Frank Jung, Leiter der Technologie bei Bimatec Soraluce, der sehr eindrucksvoll die Möglichkeiten im Einsatz von DWS an den Technologietagen präsentierte.

Die DWS Einheit ist mobil einsetzbar, ist autark, nicht gekoppelt mit der Maschine, läuft auf einem fahrbaren Wagen.

DWS ist autark und mobil. - Bild: Bimatec Soraluce
DWS ist autark und mobil auf einem Werkstattwagen einsetzbar. - Bild: Bimatec Soraluce

Kostenlose Registrierung

Bleiben Sie stets zu allen wichtigen Themen und Trends informiert.
Das Passwort muss mindestens acht Zeichen lang sein.
*

Ich habe die AGB, die Hinweise zum Widerrufsrecht und zum Datenschutz gelesen und akzeptiere diese.

*) Pflichtfeld

Sie sind bereits registriert?

Dieser Beitrag wird präsentiert von: