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Dynamische Kollisionsvermeidung in der Fräsbearbeitung

Entwicklung und Validierung einer simulationsgestützten Methode
  • Martin Winkler

    Dipl.-Ing. (FH) Martin Winkler studierte Maschinenbau an der Hochschule München und arbeitet seit September 2019 am Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Leibniz Universität Hannover.

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    and Berend Denkena

    Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena war nach Studium und Promotion an der Leibniz Universität Hannover in verschiedenen Industrieunternehmen als Entwicklungsleiter in den Bereichen Mechanik und Konstruktion tätig. Seit 2001 leitet er das IFW am Produktionstechnischen Zentrum der Leibniz Universität Hannover.

Published/Copyright: September 7, 2024

Abstract

Complex milling processes often require extensive preliminary checks in order to avoid collisions between the tool, clamping device and workpiece. The resulting costs can only be allocated to a few workpieces, especially in small series production, and represent a challenge in view of the increasing complexity of product portfolios. This article presents a method for automatic collision avoidance in milling. A process-parallel simulation is coupled directly with the machine tool in order to precisely detect collisions and enable dynamic reactions. The results show that the proposed method could successfully avoid 100 % of provoked collisions and thus can significantly increase the efficiency of machining processes.

Abstract

Komplexe Fräsbearbeitungsprozesse erfordern umfangreiche Vorabkontrollen, um Kollisionen zwischen Werkzeug, Spannmittel und Werkstück zu vermeiden. Die entstehenden Kosten lassen sich gerade in der Kleinserienproduktion nur auf wenige Werkstücke umlegen und stellen in Hinblick auf die steigende Komplexität der Produktportfolios eine Herausforderung dar. In diesem Beitrag wird eine Methode zur automatischen Kollisionsvermeidung in der Fräsbearbeitung vorgestellt. Hierbei wird eine prozessparallele Simulation direkt mit der Werkzeugmaschine gekoppelt, um Kollisionen präzise zu erkennen und dynamische Reaktionen zu ermöglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass mit dieser Methode 100 Prozent der provozierten Kollisionen erfolgreich vermieden wurden und somit die Effizienz von Bearbeitungsprozessen gesteigert werden kann.


Tel.: + 49 (0) 511 762- 4991

About the authors

Dipl.-Ing. (FH) Martin Winkler

Dipl.-Ing. (FH) Martin Winkler studierte Maschinenbau an der Hochschule München und arbeitet seit September 2019 am Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Leibniz Universität Hannover.

Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena

Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena war nach Studium und Promotion an der Leibniz Universität Hannover in verschiedenen Industrieunternehmen als Entwicklungsleiter in den Bereichen Mechanik und Konstruktion tätig. Seit 2001 leitet er das IFW am Produktionstechnischen Zentrum der Leibniz Universität Hannover.

Danksagung

Die Autoren danken den beteiligten Projektpartnern Alzeyer Werkzeugmaschinen Service GmbH und LogoTek GmbH sowie dem Projektträger, der AiF Projekt GmbH. Gemeinsam haben wir ein Stück Zukunft in die Gegenwart geholt und die Sicherheit in der Fertigungstechnik auf ein neues Niveau gehoben.

Literatur

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Published Online: 2024-09-07
Published in Print: 2024-09-20

© 2024 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston

Downloaded on 8.9.2025 from https://www.degruyterbrill.com/document/doi/10.1515/zwf-2024-1119/html
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