S?ge oder Scheibenfr?ser? Diese Frage beantwortet ein Werkzeugprototyp, den Gühring gemeinsam mit dem Institut für Produktionsmanagement und -technik (IPMT) der Technischen Universit?t Hamburg (TUHH) entwickelt hat. Das Werkzeug ?hnelt einem Scheibenfr?ser bzw. einer Kreiss?ge und ist für ein innovatives Trennverfahren optimiert: das Curved Circular Cutting (CCC). Dieses Verfahren wurde ebenfalls am IPMT entwickelt und erm?glicht die Bearbeitung r?umlich gekrümmter Konturen mit scheibenf?rmigen Werkzeugen, an der konventionelle S?ge- bzw. Trennschleifprozesse scheitern.

Kern des CCC-Verfahrens stellt die Kombination speziell aufeinander abgestimmter Werkzeuggeometrie und Bahnplanungsalgorithmik dar. Dies erlaubt die Komplettbearbeitung von 2,5D-Schalenbauteilen, die aus design- und str?mungstechnischen Gründen mehr oder weniger starke r?umliche Krümmungen aufweisen. Hierzu z?hlen beispielsweise Rumpfschalen aus dem Flugzeug– und Yachtbau, Karosserieelemente aus dem Automobilbereich oder Rotorbl?tter von Windenenergieanlagen.

Der Werkzeugtyp zeichnet sich im Betrieb aber vor allem dadurch aus, dass er im Vergleich zu herk?mmlichen Trennschleifscheiben deutlich geringere thermomechanische Belastungen in der Zerspanzone hervorruft. Damit ist die CCC-Technologie besonders interessant für die Bearbeitung von Leichtbaustrukturen aus Aluminium und hybriden Materialkombinationen wie Faserkunststoff-Metall-Laminaten. Das Werkzeugkonzept ist also die ideale L?sung, wenn es um die Bearbeitung von Schalenbauteilen aus Materialmixen geht.

Bisherige Untersuchungen mit dem Werkzeugkonzept zeigen gro?es Potenzial: Die neue Kombination aus Werkzeug und Verfahren ist eine attraktive Alternative zum Abrasiv-Wasserstrahlschneiden (AWJ) und zu kombinierten Bearbeitungen mittels Fr?sen und S?gen. Im Vergleich zu diesen konventionellen Bearbeitungsverfahren punktet das Curved Circular Cutting mit Vorteilen, welche auf den Einsatz scheibenf?rmiger Werkzeuge zurückzuführen sind. So erm?glichen die vergleichsweise gro?en Werkzeugdurchmesser das Anbringen vieler Schneiden über den Werkzeugumfang und hohe Schnitt- und Vorschubgeschwindigkeiten. Auf diese Weise erreicht das Verfahren hohe Produktivit?tsraten. Au?erdem hat die im Verh?ltnis zum Durchmesser kurze Kontaktl?nge zwischen Werkzeug und Werkstück eine geringere thermische Belastung und einen geringeren Werkzeugverschlei? zur Folge, sodass hohe Standzeiten erreicht werden k?nnen.

Darüber hinaus kann wegen der biegesteifen Grundkonstruktion des Werkzeuggrundk?rpers und den geometrisch definierten Schneiden sehr pr?zise gearbeitet werden. Auf diese Weise lassen sich Ma?haltigkeits- oder Konturfehler minimieren, die beim Abrasiv Wasserstrahlschneiden oder beim Einsatz von geometrisch unbestimmten Schneiden auftreten. Des Weiteren l?sst sich die Werkzeugtechnologie und Bahnplanungsalgorithmik einfach und flexibel in bestehende Produktionsumfelder integrieren, da für den Technologieeinsatz keine Modifikationen an bestehenden 5-Achs-Bearbeitungszentren oder Industrierobotern erforderlich sind.

Müssen bei der Komplettbearbeitung von Bauteilen zus?tzlich Bohrungen eingebracht oder kleinen konkaven Radien erzeugt werden, kann das Curved Circular Cutting lokal mit Bohr- und Fr?soperationen erg?nzt werden. Um in diesen F?llen geringste Nebenzeiten sicherzustellen und eine hohe Verfahrensflexibilit?t zu gew?hrleisten, hat Gühring zus?tzlich eine Sonderspannl?sung für die Verfahrenskombination mit Schaftwerkzeugen entwickelt und umgesetzt. Dieses System erm?glicht auch als adaptive Schnittstelle den Einsatz des CCC-Verfahrens auf bestehenden Anlagen.

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