DE102020000880A1 - Verfahren zum Erzeugen einer Werkzeugbahn, sowie Verfahren und Vorrichtung zum additiven Fertigen eines Werkstücks mittels einer derartigen Werkzeugbahn - Google Patents

Verfahren zum Erzeugen einer Werkzeugbahn, sowie Verfahren und Vorrichtung zum additiven Fertigen eines Werkstücks mittels einer derartigen Werkzeugbahn Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer Werkzeugbahn (20; 82) für ein Auftragswerkzeug (12) für eine additive Fertigung, insbesondere für eine additive Fertigung durch Auftragsschweißen, eines im Wesentlichen rotationssymmetrischen Werkstücks (28; 328), umfassend folgende Schritte:a) Bereitstellen von Querschnittskonturdaten, die zumindest einen Abschnitt einer Querschnittskontur (42; 342; 442; 542) des Werkstücks (28; 328) beschreiben;b) Bereitstellen von Achsdaten, die eine Rotationsachse (R) des rotationssymmetrischen Werkstücks (28; 328) beschreiben;c) Erzeugen eines kontinuierlichen Querschnittspfades (54; 354; 355; 454; 554) unter Berücksichtigung der Querschnittskonturdaten, wobei der Querschnittspfad (54; 354; 355; 454; 554) dem Abschnitt der Querschnittskontur (42; 342; 442; 542) einbeschrieben ist;d) Erzeugen der Werkzeugbahn (20; 82) mit einem um die Rotationsachse (R) umlaufenden helixförmigen oder/und spiralförmigen Verlauf, wobei die Werkzeugbahn (20; 82) den Querschnittspfad (54; 354; 355; 454; 554), vorzugsweise bei jedem Umlauf um die Rotationsachse (R), schneidet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer Werkzeugbahn, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum additiven Fertigen eines Werkstücks mittels einer derartigen Werkzeugbahn.
  • Im Rahmen einer additiven Fertigung von Werkstücken mittels Auftragsschweißen ist eine Vielzahl an Verfahren bekannt. Beispielsweise sind unter den Begriffen Cladding, Laser Metal Deposition, Direct Energy Deposition, Direct Metal Deposition, Laser Cladding und Laser Engineered Net Shaping Auftragsschweißverfahren bekannt. Diese Auftragsschweißverfahren basieren auf einer 3- bzw. 5-Achssteuerung, wobei ein Auftragswerkzeug eine relative Bewegung gegenüber einem Werkstückträger bzw. einem zu fertigenden Werkstück auf dem Werkstückträger vollzieht.
  • All den Verfahren zum Auftragsschweißen ist gemein, dass eine Werkzeugbahn vorgegeben werden muss, auf der die 3- bzw. 5-Achssteuerung basiert. Gemäß einer Vorgehensweise aus dem Stand der Technik ist es bekannt, ein zu erzeugendes Werkstück aus einer Vielzahl an zweidimensionalen Schichten vorgegebener Höhe aufzubauen. Die einzelnen Schichten werden nacheinander gefertigt, wobei in den einzelnen zweidimensionalen Schichten Material entlang einer erzeugten Werkzeugbahn aufgetragen wird. Als Basis kann ein 3-D Modell eines Werkstücks dienen, welches vollständig in die zweidimensionalen Schichten unterteilt wird. Für jede Schicht wird eine jeweilige räumliche Werkzeugbahn erstellt, um die Schicht zu fertigen. Derartige Verfahren sind jedoch vergleichsweise langsam, denn die einzelnen Schichten müssen nacheinander gefertigt werden. Auch ist es aufwändig, für die Vielzahl an Schichten Werkzeugbahnen zu erstellen.
  • Um rotationssymmetrische Werkstücke zu fertigen ist es ferner bekannt, direkt eine helixförmige Werkzeugbahn vorzugeben und zu erstellen, entlang der das Auftragswerkzeug geführt werden soll. Durch die helikale Werkzeugbahn kann eine kontinuierliche Fertigung eines Werkstücks erreicht werden, ohne dass einzelne Schichten sequentiell nacheinander gefertigt werden müssen. Allerdings ist nachteilig, dass lediglich Werkstücke mit konstanten Wandstärken erzeugt werden können. Außerdem ist es sehr aufwändig und komplex, überhaupt eine helixförmige Werkzeugbahn zum Fertigen des Werkstücks zu erzeugen. Dies ist insbesondere problematisch, da dieser Schritt in der Regel durch eine manuelle Vorgabe eines Bedieners vollzogen wird.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfaches Erzeugen einer Werkzeugbahn zum additiven Fertigen eines rotationssymmetrischen Werkstücks zu ermöglichen. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Werkzeugbahn aus vorhandenen Daten zu einem zu erzeugenden rotationssymmetrischen Werkstück erstellen zu können. Ferner soll es möglich sein, auch Werkstücke mit variierender Wandstärke mittels der erzeugten Werkzeugbahn fertigen zu können. Außerdem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Werkstück auf einfache Weise mittels einer Werkzeugbahn additiv zu fertigen.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Erzeugen einer Werkzeugbahn mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ferner wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Verfahren zum additiven Fertigen eines Werkstücks mittels einer Werkzeugbahn gemäß Anspruch 22 gelöst. Außerdem wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch eine Vorrichtung zum additiven Fertigen eines Werkstücks mittels einer Werkzeugbahn gemäß Anspruch 26 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Die oben genannte Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 durch ein Verfahren zum Erzeugen einer Werkzeugbahn für ein Auftragswerkzeug für eine additive Fertigung eines im Wesentlichen rotationssymmetrischen Werkstücks gelöst. Die additive Fertigung betrifft dabei insbesondere eine additive Fertigung durch Auftragsschweißen. Das Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte:
    1. a) Bereitstellen von Querschnittskonturdaten, die zumindest einen Abschnitt einer Querschnittskontur des Werkstücks beschreiben;
    2. b) Bereitstellen von Achsdaten, die eine Rotationsachse des rotationssymmetrischen Werkstücks beschreiben;
    3. c) Erzeugen eines kontinuierlichen Querschnittspfades unter Berücksichtigung der Querschnittskonturdaten, wobei der Querschnittspfad dem Abschnitt der Querschnittskontur einbeschrieben ist;
    4. d) Erzeugen der Werkzeugbahn mit einem um die Rotationsachse umlaufenden helixförmigen oder/und spiralförmigen Verlauf, wobei die Werkzeugbahn den Querschnittspfad, vorzugsweise bei jedem Umlauf um die Rotationsachse, schneidet.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es in einfacher Weise möglich, eine Werkzeugbahn zu erzeugen. Insbesondere wird dies erreicht, da lediglich Querschnittskonturdaten und Achsdaten bereitgestellt werden müssen. Die Querschnittskonturdaten beschreiben zumindest einen Abschnitt einer Querschnittskontur des Werkstücks. So ist es möglich, ein zu fertigendes Werkstück in unterschiedliche Abschnitte zu unterteilen, für die jeweils eine Werkzeugbahn erzeugt wird. Ein Unterteilen in Abschnitte ist gerade bei komplexen Bauteilen vorteilhaft. Eine Querschnittskontur eines Werkstücks ist in der Regel eine Querschnittshalbkontur, da bei einem rotationssymmetrischen Werkstück eine Querschnittshalbkontur ausreichend ist, um zusammen mit der Rotationsachse das Werkstück zu beschreiben.
  • Ferner ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren, Werkzeugbahnen für ein Auftragswerkzeug für eine additive Fertigung eines Werkstücks mit variabler Wandstärke zu erzeugen. Dies wird dadurch erreicht, dass die erzeugte Werkzeugbahn um die Rotationsachse helixförmig, spiralförmig oder entsprechend einer Kombination daraus verläuft. Unter einem helixförmigen Verlauf wird ein Verlauf verstanden, bei dem die Werkzeugbahn mit konstantem Abstand um die Rotationsachse umläuft und dabei eine Steigung in Richtung der Rotationsachse vollzieht. Bevorzugt ist die Steigung dabei konstant. Es ist jedoch auch möglich, dass die Steigung zumindest abschnittsweise variiert. Die Steigung kann innerhalb eines Umlaufs und/oder zwischen Umlaufen variieren. Unter einem spiralförmigen Verlauf wird ein Verlauf verstanden, bei dem die Werkzeugbahn um die Rotationsachse in einer Ebene umläuft und sich dabei von der Rotationsachse entfernt oder sich dieser annähert. Dies kann mit einer konstanten Spiralsteigung in Richtung der Rotationsachse oder auch mit einer zumindest abschnittsweise variierenden Spiralsteigung erfolgen. Die Spiralsteigung kann innerhalb eines Umlaufs um die Rotationsachse und/oder zwischen Umläufen um die Rotationsachse variieren. Die Kombination aus spiralförmigem und helixförmigem Verlauf betrifft dabei einen Verlauf, bei dem die Werkzeugbahn mit variierendem Abstand um die Rotationsachse umläuft und dabei eine Steigung in Richtung der Rotationsachse aufweist. Eine derartiger Verlauf der Werkzeugbahn kann bei einer vergleichsweise dünnen Wandstärke und/oder in schräg verlaufenden Werkstückbereichen und/oder zwischen spiralförmig ausgebildeten Abschnitten der Werkzeugbahn vorteilhaft sein. Ist die Wandstärke vergleichsweise dick, kann die Werkzeugbahn zumindest abschnittsweise spiralförmig ausgebildet sein.
  • Insgesamt ist das erfindungsgemäße Verfahren sehr flexibel hinsichtlich der zu erzeugenden Werkstücke. Auch sind lediglich wenige Schritte notwendig, um die Werkzeugbahn zu erzeugen. Querschnittskonturdaten und Achsdaten eines Werkstücks können ferner einfach bereitgestellt werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schritt d) die folgenden Unterschritte umfasst:
    • d1) Bestimmen von Werkzeugbahnpunkten auf dem Querschnittspfad unter Berücksichtigung von zumindest einem Fertigungsparameter; und
    • d2) Erzeugen der Werkzeugbahn aus Werkzeugbahnabschnitten, wobei jeder Werkzeugbahnabschnitt vollständig um die Rotationsachse umläuft und zwei benachbarte Werkzeugbahnpunkte auf dem Querschnittspfad miteinander verbindet.
  • Durch das Bestimmen der Werkzeugbahnpunkte auf dem Querschnittspfad können die Punkte des Querschnittspfads festgelegt werden, zwischen denen die Werkzeugbahn mit einem Werkzeugbahnabschnitt vollständig um die Rotationsachse umläuft. Damit ist es möglich, Fertigungsparameter einfach bei dem Erzeugen der Werkzeugbahn zu berücksichtigen, mittels denen das Werkstück mittels additiver Fertigung erzeugt werden soll. Ferner kann das Erzeugen der Werkzeugbahn auf Fertigungsparameter bzw. bestimmte additive Fertigungsverfahren abgestimmt werden. Insgesamt kann damit die Flexibilität des Verfahrens gesteigert werden.
  • Ferner kann durch die Werkzeugbahnabschnitte zwischen den benachbarten Werkzeugbahnpunkten erreicht werden, dass die Werkzeugbahn für die einzelnen Werkzeugbahnabschnitte individuell erzeugt werden kann. Dies ermöglicht es, eine Werkzeugbahn zu erzeugen, die die Geometrie und die Kontur des zu erzeugenden Werkstücks in besonderem Ausmaß berücksichtigt.
  • Gemäß einem Aspekt kann vorgesehen sein, dass als Fertigungsparameter zumindest eine Breite oder/und eine Höhe eines einmaligen Materialauftrags des Auftragswerkzeugs vorgesehen ist bzw. sind. So kann gewährleistet werden, dass die erzeugte Werkzeugbahn auf Fertigungsparameter bestimmter additiver Fertigungsverfahren abgestimmt ist. Außerdem kann dadurch die Qualität eines mittels der Werkzeugbahn erzeugten Werkstücks erhöht werden. Die Werkzeugbahn läuft derart um die Rotationsachse um, dass bei jedem Umlauf und in jedem Punkt der Werkzeugbahn ein ausreichender Materialauftrag gewährleistet ist.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass bei dem Erzeugen des kontinuierlichen Querschnittspfades zumindest ein Fertigungsparameter berücksichtigt wird, wobei als Fertigungsparameter zumindest eine Breite oder/und eine Höhe eines einmaligen Materialauftrags des Auftragswerkzeugs vorgesehen ist bzw. sind. Dies kann es erleichtern, den Querschnittspfad geeignet dem Abschnitt der Querschnittskontur einzubeschreiben. Ferner kann gewährleistet werden, dass der erzeugte Querschnittspfad und damit die erzeugte Werkzeugbahn auf Fertigungsparameter bestimmter additiver Fertigungsverfahren abgestimmt ist. Außerdem kann dadurch die Qualität eines mittels der Werkzeugbahn erzeugten Werkstücks erhöht werden.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der Querschnittspfad dem Abschnitt der Querschnittskontur derart einbeschrieben sein, dass in Folge eines kontinuierlichen Materialauftrags entlang der Werkzeugbahn unter Berücksichtigung des zumindest einen Fertigungsparameters der Abschnitt der Querschnittskontur im Wesentlichen vollständig mit Material ausgefüllt wird. Dadurch kann die Qualität eines mittels der erzeugten Werkzeugbahn gefertigten Werkstücks erhöht werden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Querschnittspfad zumindest abschnittsweise mäanderförmig oder/und parallel verlaufend ausgebildet wird. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn die Breite des Materialauftrags kleiner als eine Breite bzw. Wandstärke des Abschnitts der Querschnittskontur ist. Dadurch kann ein ausreichender Materialauftrag erreicht werden. Ferner kann dadurch auch ein ausreichender Materialauftrag bei variierender Wandstärke des zu erzeugenden Werkstücks erzielt werden. Beispielsweise kann die Breite des Materialauftrags anhand der minimalen Wandstärke des zu erzeugenden Werkstücks festgelegt sein. In Bereichen, in denen die Wandstärke größer ausfällt als die Breite des Materialauftrags, verläuft der Querschnittspfad mäanderförmig bzw. zumindest abschnittsweise parallel. Ist die Wandstärke beispielsweise lediglich geringfügig größer als die minimale Wandstärke, so kann der Querschnittspfad mäanderförmig verlaufen. So kann der Querschnittspfad die gesamte Querschnittskontur bzw. den gesamten Abschnitt der Querschnittskontur abdecken. Ist die Wandstärke hingegen deutlich größer als die minimale Wandstärke bzw. die Breite des Materialauftrags, so kann der Querschnittspfad zumindest abschnittsweise parallel verlaufen. Parallele Abschnitte können beispielsweise gegenüber der Rotationsachse senkrecht oder parallel orientiert sein. Auch andere Orientierungen der parallelen Abschnitte wie angewinkelt gegenüber der Rotationsachse können vorgesehen sein. Ein jeweiliger paralleler Abschnitt kann so ausgebildet sein, dass sich der jeweilige parallele Abschnitt von einer Seite der Querschnittskontur bis zu einer gegenüberliegenden Seite der Querschnittskontur erstreckt. Dann verläuft der Querschnittspfad zu einem weiteren parallelen Abschnitt, in dem er sich wiederum zwischen beiden Seiten der Querschnittskontur erstreckt. Damit kann die gesamt Wandstärke von dem Querschnittspfad erfasst werden.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Querschnittspfad einen Anfangspunkt und einen Endpunkt umfasst, die jeweils an einem äußeren oder inneren Rand des Abschnitts der Querschnittskontur angeordnet sind. Dies kann das Fertigen des Werkstücks erleichtern. Mit Bezug auf die Werkzeugbahn kann damit erreicht werden, dass der Anfangspunkt und auch der Endpunkt durch das Auftragswerkzeug angefahren werden können. Ferner kann damit eine Durchlaufrichtung durch den Abschnitt der Querschnittskontur für das Auftragswerkzeug vorgegeben werden. Außerdem kann gewährleistet werden, dass mehrere zu fertigende Abschnitte bzw. jeweilige Querschnittspfade zueinander abgestimmt sind.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei dem Bestimmen von Werkzeugbahnpunkten auf dem Querschnittspfad ein Verlauf des Querschnittspfads bezüglich der Rotationsachse berücksichtigt wird. So kann beispielsweise berücksichtigt werden, ob der Querschnittspfad parallel, senkrecht oder kombiniert bezüglich der Rotationsachse verläuft. Abhängig davon kann ein Abstand zwischen benachbarten Werkzeugbahnpunkten auf dem Querschnittspfad gewählt werden. Verläuft der Querschnittspfad beispielsweise parallel gegenüber der Rotationsachse, so kann ein Abstand zwischen benachbarten Werkzeugbahnpunkten auf dem Querschnittspfad geringer oder größer ausfallen gegenüber einem senkrechten Verlauf. Ein geringerer Abstand tritt beispielsweise dann auf, wenn die Höhe geringer ist als die Breite des Materialauftrags. Der umgekehrte Fall, in dem der Abstand zwischen benachbarten Werkzeugbahnpunkten auf dem Querschnittspfad mit einem parallelen Verlauf gegenüber der Rotationsachse größer ausfällt als gegenüber einem senkrechten Verlauf, kann insbesondere dann zutreffen, wenn die Höhe größer ausfällt als die Breite des Materialauftrags.
  • Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Werkzeugbahnpunkte mit im Wesentlichen konstantem Abstand zueinander oder mit zumindest einem ersten und einem zweiten Abstand auf dem Querschnittspfad bestimmt werden. Mit einem konstanten Abstand kann eine einfache Art bereitgestellt werden, Werkzeugbahnpunkte auf dem Querschnittspfad zu bestimmen. Ein derartiges Bestimmen von Werkzeugbahnpunkten kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn Höhe und Breite des Materialauftrags gleich groß ausfallen. Ein erster Abstand und ein zweiter Abstand, die unterschiedlich groß sind, können verwendet werden, um Werkzeugbahnpunkte auf unterschiedlich zueinander ausgerichteten Pfadabschnitten des Querschnittspfades bzw. Pfadabschnitten mit unterschiedlicher Steigung bezogen auf die Rotationsachse anzuordnen. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn Höhe und Breite des Materialauftrags unterschiedlich groß sind. Es kann der erste Abstand dazu verwendet werden, Werkzeugbahnpunkte entlang eines ersten Pfadabschnitts, beispielsweise entlang eines horizontal verlaufenden Pfadabschnitts, auf dem Querschnittspfad anzuordnen. Der zweite Abstand kann dazu verwendet werden, die Werkzeugbahnpunkte entlang eines zweiten, insbesondere anders orientierten, Pfadabschnitts anzuordnen. Eine Kombination aus zumindest zwei Abständen kann für Pfadabschnitte des Querschnittspfads mit zumindest einem Übergang zwischen unterschiedlich orientierten Pfadabschnitten verwendet werden, um einen Werkzeugbahnpunkt zu ermitteln.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jeder Werkzeugbahnabschnitt zwischen benachbarten Werkzeugbahnpunkten des Querschnittspfades nach Maßgabe eines Verlaufs des zwischen diesen benachbarten Werkzeugbahnpunkten liegenden Querschnittspfadabschnitts bestimmt wird. Damit kann erreicht werden, dass der Verlauf des Querschnittspfads bzw. der Querschnittspfadabschnitte unmittelbar den Verlauf der Werkzeugbahn bestimmt. Ist der Querschnittspfad dem Abschnitt der Querschnittskontur insbesondere unter Berücksichtigung der Fertigungsparameter einbeschrieben, so kann erreicht werden, dass die erzeugte Werkzeugbahn dem zu erzeugenden Werkstück einbeschrieben ist.
  • Gemäß einer Weiterbildung kann der Werkzeugbahnabschnitt zwischen den benachbarten Werkzeugbahnpunkten erzeugt werden, indem ausgehend von einem ersten der benachbarten Werkzeugbahnpunkte bis zum Erreichen des zweiten der benachbarten Werkzeugbahnpunkte wenigstens eine Positionsinformation berücksichtigt wird. Die wenigstens eine Positionsinformation betrifft dabei insbesondere Informationen eines Punktes auf dem Querschnittspfad. Damit kann der Verlauf des Querschnittspfads zwischen dem ersten der benachbarten Werkzeugbahnpunkte bis zum Erreichen des zweiten der benachbarten Werkzeugbahnpunkte unmittelbar den Verlauf der Werkzeugbahn bzw. des Werkzeugbahnabschnitts beeinflussen.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Positionsinformation umfasst:
    • - eine Höhenkoordinate eines Punktes auf dem Querschnittspfad oder/und
    • - eine Abstandskoordinate eines Punktes auf dem Querschnittspfad relativ zur Rotationsachse, oder/und
    • - eine Winkelinformation bezüglich des ersten oder/und des zweiten Werkzeugbahnpunkts.
  • Der Werkzeugbahnabschnitt zwischen den benachbarten Werkzeugbahnpunkten kann insbesondere erzeugt werden, indem ausgehend von dem ersten der benachbarten Werkzeugbahnpunkte bis zum Erreichen des zweiten der benachbarten Werkzeugbahnpunkte für zumindest einen Punkt oder auch alle Punkte die Positionsinformation berücksichtigt wird und einem korrespondierenden Punkt bzw. den korrespondierenden Punkten des Werkzeugbahnschnitts zugeschrieben wird.
  • Die Winkelinformation für einen Punkt auf der Werkzeugbahn kann abhängig davon sein, wie weit auf dem Querschnittspfad ausgehend von dem ersten der benachbarten Werkzeugbahnpunkte bis zum Erreichen des zweiten der benachbarten Werkzeugbahnpunkte vorangeschritten wird. Beispielsweise kann die Winkelinformation für den ersten der benachbarten Werkzeugbahnpunkte 0° und für den zweiten der benachbarten Werkzeugbahnpunkte 360° betragen. Abhängig davon, wie weit auf dem Querschnittspfad vorangeschritten wird, wird ein Bruchteil von 360° als Winkelinformation ermittelt. So kann ein vollständiger Umlauf der Werkzeugbahn zwischen benachbarten Werkzeugbahnpunkten erreicht werden.
  • Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsvariante kann das Verfahren ferner den Schritt des Bereitstellens einer Ausrichtungsinformation für zumindest einen Punkt der Werkzeugbahn umfassen, vorzugsweise für zumindest einen der Werkzeugbahnpunkte. Die Ausrichtungsinformation beschreibt dabei eine Ausrichtung einer Werkzeugachse des Auftragswerkzeugs in dem Punkt der Werkzeugbahn bzw. dem Werkzeugbahnpunkt. Die Ausrichtungsinformation kann für Punkte der Werkzeugbahn bzw. für Werkzeugbahnpunkte unterschiedlich bzw. veränderlich ausfallen. Damit kann eine hohe Qualität eines mittels der Werkzeugbahn zu fertigenden Werkstücks erreicht werden. Ferner kann dadurch der Verlauf der Querschnittskontur des Werkstücks besser berücksichtigt werden. So können Werkstücke mit besonderen Merkmalen oder aufwändigeren Konturen besser gefertigt werden. Insbesondere können Überhänge besser gefertigt werden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Ausrichtungsinformation für zumindest einen weiteren Punkt der Werkzeugbahn, insbesondere einen anderen der Werkzeugbahnpunkte, unter Berücksichtigung der Ausrichtungsinformation für den zumindest einen Punkt der Werkzeugbahn, insbesondere den zumindest einen der Werkzeugbahnpunkte, ermittelt wird. So ist es möglich, die Ausrichtungsinformation für den zumindest einen Punkt der Werkzeugbahn zu nutzen, um eine Ausrichtungsinformation für den zumindest einen weiteren Punkt der Werkzeugbahn zu ermitteln. Damit kann die Anzahl der Punkte der Werkzeugbahn bzw. der Werkzeugbahnpunkte gering gehalten werden, für die die Ausrichtungsinformation vorgegeben wird. Gleichzeitig erhalten auch andere Punkte der Werkzeugbahn eine Ausrichtungsinformation. Während der Aufwand zum Bereitstellen einer Ausrichtungsinformation gering gehalten werden kann, kann gleichzeitig eine hohe Qualität eines zu fertigenden Werkstücks erreicht werden. Die Ausrichtungsinformation für den zumindest einen weiteren Punkt der Werkzeugbahn kann beispielsweise durch Rotieren um die Rotationsachse ermittelt werden. Sind zwei Ausrichtungsinformationen bereitgestellt, kann ferner die Ausrichtungsinformation für den zumindest einen weiteren Punkt der Werkzeugbahn bzw. Werkzeugbahnpunkt gemittelt bzw. bzw. mittels Interpolation und insbesondere linearer Interpolation ermittelt werden.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Ausrichtungsinformation jeweils für einen ersten und einen zweiten Punkt der Werkzeugbahn, vorzugsweise für einen ersten und einen zweiten Werkzeugbahnpunkt, bereitgestellt wird und für Punkte zwischen dem ersten und zweiten Punkt auf der Werkzeugbahn, vorzugsweise zwischen dem ersten und zweiten Werkzeugbahnpunkt, ein kontinuierlicher Verlauf ermittelt wird. Der kontinuierliche Verlauf der Ausrichtungsinformation kann gemittelt bzw. mittels Interpolation und insbesondere linearer Interpolation ermittelt werden. Ferner kann der kontinuierliche Verlauf der Ausrichtungsinformation entlang der Werkzeugbahn durch Rotieren um die Rotationsachse ermittelt werden. Damit kann die Anzahl der Punkte der Werkzeugbahn bzw. der Werkzeugbahnpunkte gering gehalten werden, für die die Ausrichtungsinformation vorgegeben wird. Gleichzeitig erhalten auch andere Punkte der Werkzeugbahn eine Ausrichtu ngsi nformation.
    Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass
    1. (i) eine erste Ausrichtungsinformation für zumindest einen Punkt auf dem Querschnittspfad bereitgestellt wird; und
    2. (ii) basierend auf der ersten Ausrichtungsinformation eine zweite Ausrichtungsinformation für zumindest einen Punkt der Werkzeugbahn, vorzugsweise für zumindest einen der Werkzeugbahnpunkte, bereitgestellt wird;
    wobei jede der Ausrichtungsinformationen eine Ausrichtung einer Werkzeugachse des Auftragswerkzeugs für den jeweiligen Punkt beschreibt. Eine Ausrichtungsinformation kann daher im Zusammenhang mit dem Querschnittspfad vorliegen und dann basierend auf dieser eine Ausrichtungsinformation für einen Punkt der Werkzeugbahn bzw. einen Werkzeugbahnpunkt bereitgestellt werden. Dies kann es erleichtern, eine Ausrichtungsinformation für die Werkzeugbahn bereitzustellen. Eine zweite Ausrichtungsinformation kann beispielsweise durch Rotieren der ersten Ausrichtungsinformation um die Rotationsachse bereitgestellt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Ausrichtungsinformation für zumindest einen weiteren Punkt auf dem Querschnittspfad unter Berücksichtigung der ersten Ausrichtungsinformation ermittelt wird. Damit kann die Anzahl der Punkte des Querschnittspfads gering gehalten werden, für die die Ausrichtungsinformation vorgegeben wird. Gleichzeitig erhalten auch andere Punkte des Querschnittspfads eine Ausrichtungsinformation. Die erste Ausrichtungsinformation für den zumindest einen weiteren Punkt kann unverändert übertragen werden. Sind zwei erste Ausrichtungsinformationen bereitgestellt, kann alternativ die erste Ausrichtungsinformation für den zumindest einen weiteren Punkt gemittelt bzw. mittels Interpolation und insbesondere linearer Interpolation ermittelt werden.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die erste Ausrichtungsinformation in Schritt (i) jeweils für einen ersten und einen zweiten Punkt auf dem Querschnittspfad bereitgestellt wird und für Punkte zwischen dem ersten und zweiten Punkt auf dem Querschnittspfad ein kontinuierlicher Verlauf ermittelt wird. Der kontinuierliche Verlauf der Ausrichtungsinformation kann gemittelt bzw. mittels Interpolation und insbesondere mittels linearer Interpolation ermittelt werden. Damit kann die Anzahl der Punkte des Querschnittspfads gering gehalten werden, für die die erste Ausrichtungsinformation vorgegeben wird. Gleichzeitig erhalten auch andere Punkte des Querschnittspfads und damit der Werkzeugbahn eine Ausrichtungsinformation.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung beschreibt die Ausrichtungsinformation einen Winkel zwischen der Werkzeugachse und der Rotationsachse oder einen Richtungsvektor in Richtung der Werkzeugachse. Bevorzugt zeigt der Richtungsvektor in Richtung Werkzeug.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Ausrichtungsinformation eines Punktes auf der Werkzeugbahn, vorzugsweise eines Werkzeugbahnpunktes, oder eines Punktes des Querschnittspfades nach Maßgabe eines Verlaufs der Querschnittskontur bestimmt wird. Damit kann ein zuverlässiger Materialauftrag entlang der Werkzeugbahn erreicht werden. Ferner können dadurch variierende Wandstärken des zu fertigenden Werkstücks verbessert gefertigt werden. Insbesondere können Überhänge des Werkstücks besser gefertigt werden.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Querschnittskonturdaten oder/und die Achsdaten bestimmt werden aus:
    • - 3D-Modelldaten des Werkstücks, oder
    • - Daten einer bevorzugt zweidimensionalen Abtragswerkzeugbahn für ein Abtragswerkzeug eines Trennverfahrens zum Herstellen des Werkstücks, bevorzugt eines spanabhebenden Bearbeitungsverfahrens, besonders bevorzugt eines Dreh- oder/und Fräsbearbeitungsverfahrens.
  • Damit ist es möglich, die Querschnittskonturdaten bzw. die Achsdaten einfach bereitzustellen. Häufig liegen bereits 3D-Modelldaten oder Daten einer Abtragswerkzeugbahn eines zu fertigenden Werkstücks vor, die dann in vorteilhafter Weise genutzt werden können. Bei den 3D-Modelldaten kann es sich um übliche 3D-Modelldaten wie ein CAD-Datensatz oder ein Flächenmodell oder auch um ein Mesh handeln. Durch dieses Vorgehen kann ein automatisiertes Erzeugen der Werkzeugbahn erleichtert werden.
  • Im Falle von Daten einer Abtragswerkzeugbahn kann vorgesehen sein, dass die Abtragswerkzeugbahn als äußere und/oder innere Grenze dient, bis zu der ein additiver Materialauftrag notwendig ist. Gemäß einem Aspekt kann vorgesehen sein, dass die Daten der Abtragswerkzeugbahn die Querschnittskonturdaten und/oder die Achsdaten bereitstellen und der kontinuierliche Querschnittspfad der Abtragswerkzeugbahn einbeschrieben wird. Gemäß einem weiteren Aspekt kann vorgesehen sein, dass die Abtragswerkzeugbahn einen Querschnittspfad bereitstellt.
  • Ferner wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Verfahren zum additiven Fertigen eines Werkstücks mittels zumindest einer Werkzeugbahn gelöst, die nach einem Verfahren der vorhergehend erläuterten Art erzeugt wurde. Auf diese Weise kann ein Werkstück einfach additiv gefertigt werden.
  • Gemäß einem Aspekt kann dabei vorgesehen sein, dass die Werkzeugbahn mit im Wesentlichen konstantem Vorschub für das Auftragswerkzeug abgefahren wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Werkzeugbahn zumindest abschnittsweise mit konstantem Vorschub abgefahren wird. Ein konstanter Vorschub ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein gleichmäßiger Materialauftrag gewünscht ist. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn auch eine Materialzufuhr konstant ist.
  • Ferner kann gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Werkzeugbahn mit variablem Vorschub für das Auftragswerkzeug abgefahren wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Werkzeugbahn zumindest abschnittsweise mit variablem Vorschub abgefahren wird. Ein variabler Vorschub ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein variierender Materialauftrag gewünscht ist.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Werkzeugvorschub zumindest während eines letzten Werkzeugumlaufs gegenüber einem vorangehenden Werkzeugumlauf erhöht oder reduziert wird. Ein letzter Umlauf betrifft dabei sowohl einen ersten als auch einen tatsächlich letzten Umlauf der Werkzeugbahn. Bei einem ersten Umlauf kann es vorteilhaft sein, mit einem schnellen Werkzeugvorschub zu beginnen und diesen während des ersten Umlaufs zu verlangsamen. So kann ein mit dem Umlauf der Werkzeugbahn zunehmender Materialauftrag erzielt werden. Bei einem letzten Umlauf kann es vorteilhaft sein, mit einem vergleichsweise langsamen oder vorherigem konstanten Werkzeugvorschub zu beginnen und diesen während des letzten Umlaufs zu beschleunigen. So kann ein mit dem letzten Umlauf der Werkzeugbahn abnehmender Materialauftrag erzielt werden.
  • Werkzeugvorschub beschreibt allgemein die relative Bewegung zwischen Auftragswerkzeug und Werkstück bzw. Werkstückbasis, auf der das Werkstück gefertigt wird, unabhängig davon, ob tatsächlich das Auftragswerkzeug oder das Werkstück bzw. die Werkstückbasis bewegt wird.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Materialzufuhr für die additive Fertigung im Wesentlichen konstant ist. Damit kann ein gleichmäßiger Materialauftrag bei dem additiven Fertigen des Werkstücks erreicht werden. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn die Werkzeugbahn wie vorangehend erläutert mit konstantem Vorschub für das Auftragswerkzeug abgefahren wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Materialzufuhr zumindest abschnittsweise entlang der Werkzeugbahn konstant oder variierend ausgestaltet ist. Eine variierende Materialzufuhr kann beispielsweise bei einem ersten bzw. letzten Umlauf vorteilhaft sein, sodass Material mit zunehmender bzw. abnehmender Menge zugeführt wird.
  • Außerdem wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch eine Vorrichtung zum additiven Fertigen eines im Wesentlichen rotationssymmetrischen Werkstücks mittels einer Werkzeugbahn gelöst werden, die nach dem Verfahren der vorangehend beschriebenen Art erzeugt wurde. Die Vorrichtung umfasst dabei ein Auftragswerkzeug für eine additive Fertigung, insbesondere einen Auftragsschweißkopf. Die Vorrichtung erzeugt nach Maßgabe von Querschnittskonturdaten, die zumindest einen Abschnitt einer Querschnittskontur des Werkstücks beschreiben, sowie nach Maßgabe von Achsdaten, die eine Rotationsachse des rotationssymmetrischen Werkstücks beschreiben, einen kontinuierlichen Querschnittspfad unter Berücksichtigung der Querschnittskonturdaten. Der Querschnittspfad ist dem Abschnitt der Querschnittskontur einbeschrieben. Die Vorrichtung erzeugt die Werkzeugbahn mit einem um die Rotationsachse umlaufenden helixförmigen oder/und spiralförmigen Verlauf. Die Werkzeugbahn schneidet den Querschnittspfad, vorzugsweise bei jedem Umlauf um die Rotationsachse. Die Vorrichtung führt das Auftragswerkzeug entlang der Werkzeugbahn und trägt dabei Material auf.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht ein einfaches additives Fertigen eines im Wesentlichen rotationssymmetrischen Werkstücks. Ferner kann durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Werkstück gefertigt werden, das unterschiedliche Wandstärken aufweist. Gleichzeitig ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung ein schnelles Fertigen eines Werkstücks. Es ist möglich, eine Werkzeugbahn auf einfache Weise und schnell zu erstellen, um dann darauf basierend ein Werkstück vergleichsweise schnell zu fertigen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung ferner ein Verfahren zum additiven Fertigen der vorangehend beschriebenen Art umfasst.
  • Es kann gemäß einem Aspekt der Erfindung vorgesehen sein, dass die Vorrichtung ein 3-Achs oder ein 5-Achs Auftragsschweißvorrichtung ist. Im Falle der 5-Achs Auftragsschweißvorrichtung kann vorgesehen sein, dass drei Achsen Linearachsen und zwei Achsen Drehachsen sind. Im Falle der 3-Achs Auftragsschweißvorrichtung kann vorgesehen sein, dass zwei Achsen Linearachsen sind und eine Achse eine Drehachse ist.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann die Vorrichtung ferner zumindest eine Werkstückbasis umfassen, auf der das Werkstück additiv mittels des Auftragswerkzeugs gefertigt werden kann.
  • Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es stellen dar:
    • 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Auftragswerkzeugs;
    • 2 ein zu erzeugendes rotationssymmetrisches Werkstück;
    • 3 ein Modell eines zu erzeugenden Werkstücks;
    • 4 eine Querschnittskontur eines zu erzeugenden Werkstücks;
    • 5 eine Querschnittskontur samt kontinuierlichem Querschnittspfad;
    • 6 einen Ausschnitt der Querschnittskontur mit Werkzeugbahnpunkten;
    • 7 eine Querschnittskontur mit kontinuierlichem Querschnittspfad samt exemplarischer Werkzeugbahn;
    • 8 eine exemplarische Werkzeugbahn im Zusammenhang mit dem kontinuierlichen Querschnittspfad;
    • 9 eine alternative Ansicht der Werkzeugbahn im Zusammenhang mit dem kontinuierlichen Querschnittspfad;
    • 10 eine weitere alternative Ansicht der Werkzeugbahn im Zusammenhang mit dem kontinuierlichen Querschnittspfad;
    • 11 einen Ausschnitt der Querschnittskontur samt kontinuierlichem Querschnittspfad;
    • 12 eine Ansicht einer erweiterten Werkzeugbahn;
    • 13 eine alternative Ansicht der erweiterten Werkzeugbahn;
    • 14 eine Ansicht einer zusätzlich erweiterten Werkzeugbahn;
    • 15 ein alternatives zu erzeugendes Werkstück;
    • 16 eine Querschnittskontur des alternativen zu erzeugenden Werkstücks;
    • 17 eine Querschnittskontur des alternativen zu erzeugenden Werkstücks mit kontinuierlichem Querschnittspfad;
    • 18 einen Ausschnitt der Querschnittskontur mit alternativen Werkzeugbahnpunkten;
    • 19 einen Ausschnitt der Querschnittskontur mit kontinuierlichem Querschnittspfad samt Ausrichtungsinformation;
    • 20 einen Ausschnitt der Querschnittskontur mit kontinuierlichem Querschnittspfad samt ermittelter Ausrichtungsinformation;
    • 21 einen Ausschnitt der Querschnittskontur mit kontinuierlichem Querschnittspfad samt ermittelter Ausrichtungsinformation für einen Punkt; und
    • 22 eine Querschnittskontur mit kontinuierlichem Querschnittspfad samt exemplarischer Werkzeugbahn;
  • 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zum additiven Fertigen eines im Wesentlichen rotationssymmetrischen Werkstücks. Die Vorrichtung 10 umfasst ein Auftragswerkzeug 12 mit einem Auftragswerkzeugkopf 14. Das Auftragswerkzeug 12 bewegt sich relativ zu einer nicht näher dargestellten Werkstückbasis, auf die eine Materialbahn 16 zum additiven Fertigen eines Werkstücks entlang einer Werkzeugbahn 20 aufgetragen wird. Aus dem Auftragswerkzeugkopf 14 tritt ein Laserstrahl 22 zusammen mit pulverförmigem Werkstoff 24 aus. Der pulverförmige Werkstoff 24 könnte auch auf andere Weise, beispielsweise seitlich, dem Laserstrahl 22 zugeführt werden. Ferner könnte anstatt des pulverförmigen Werkstoffs 24 auch beispielsweise Draht dem Laserstrahl 22 zugeführt werden. Der Laserstrahl 22 ist auf einen Fokuspunkt 26 gerichtet und erhitzt in diesem Fokuspunkt 26 den pulverförmigen Werkstoff 24 bzw. Material derart stark, dass der pulverförmigen Werkstoff 24 aufschmilzt. Dabei kann auch bereits aufgetragenes Material einer anderen Materialbahn oder ein umliegender Werkstoff aufgeschmolzen und mit dem aufgeschmolzenen, vorher pulverförmigen Werkstoff 24 verbunden werden. Außerhalb des Fokuspunkt 26 findet eine Abkühlung statt und es entsteht die Materialbahn 16.
  • 2 zeigt beispielhaft ein zu erzeugendes rotationssymmetrisches Werkstück 28 in einer perspektivischen Seitenansicht. Aufgrund der Rotationssymmetrie umfasst das Werkstück 28 eine Symmetrieachse A. Das Werkstück 28 ist innen hohl ausgebildet und umfasst eine kegelstumpfähnliche Mantelfläche 30. Ferner umfasst das Werkstück 28 eine zylindrische Mantelfläche 32, die mit der kegelstumpfähnlichen Mantelfläche 30 über eine Übergangsmantelfläche 34 verbunden ist. An dem Werkstück 28 ist ein innenliegender Absatz 36 erkennbar.
  • 3 zeigt beispielhaft ein Modell 38 in Form eines 3D-Modells des zu erzeugenden rotationssymmetrischen Werkstücks 28. Auch das Modell 38 ist in einer perspektivischen Seitenansicht dargestellt. Wie das Werkstück 28 umfasst auch das Modell die Symmetrieachse A. Ferner ist die kegelstumpfähnliche Mantelfläche 30, die zylindrische Mantelfläche 32 und die Übergangsmantelfläche 34 zu erkennen. Ferner ist der innenliegende Absatz 36 zu sehen.
  • Gegenüber dem Werkstück 28 aus 2 zeigt das Modell 38 das Werkstück 28 in transparenter Darstellung, sodass auch innenliegende Flächen des Werkstücks 28 erkennbar sind. So ist erkennbar, dass innenliegend unterhalb des Absatzes 36 eine Innenfläche 40 ausgebildet ist, die nicht parallel zu der kegelstumpfähnlichen Mantelfläche 30 ausgebildet ist. Vielmehr ist eine Wandstärke des Werkstücks 28 im Bereich des Absatzes 36 größer ausgebildet als eine Wandstärke in einem unteren Bereich der kegelstumpfähnlichen Mantelfläche 30. Im Bereich der Übergangsmantelfläche 34 und der zylindrische Mantelfläche 32 ist eine konstante Wandstärke ausgebildet. 4 zeigt eine Querschnittskontur 42 des zu erzeugenden Werkstücks 28 samt einer Rotationsachse R, wobei die Querschnittskontur 42 eine geschlossene Konturlinie ist. Die Rotationsachse R entspricht der Symmetrieachse A aus 1 bis 3.
  • Die Querschnittskontur 42 basiert auf dem rotationssymmetrischen Werkstück 28 bzw. dem Modell 38. Die Querschnittskontur 42 ist zweidimensional ausgebildet. Sie kann erzeugt werden, indem das Werkstück 28 bzw. das Modell 38 mit einer Ebene geschnitten wird, in der die Symmetrieachse A liegt. Bei einem derartigen Schneiden des Werkstücks 28 bzw. des Modells 38 werden zwei Querschnittshalbkonturen erzeugt, die von der Symmetrieachse A voneinander getrennt werden. Die Querschnittskontur 42 ist eine der beiden Querschnittshalbkonturen. Die Querschnittskontur 42 ist beabstandet zu der Rotationsachse R angeordnet, da das Werkstück 28 bzw. das Modell 38 innen hohl ausgebildet ist. Die Anordnung der Querschnittskontur 42 gegenüber der Rotationsachse R ergibt sich aus dem rotationssymmetrischen Werkstücks 28 bzw. dem Modell 38 und dem zuvor erläuterten Erzeugen der Querschnittskontur 42.
  • Die Querschnittskontur 42 umfasst eine schräge Konturlinie 44, die auf der kegelstumpfähnlichen Mantelfläche 30 basiert. Ferner umfasst die Querschnittskontur eine senkrechte Konturlinie 46, die auf der zylindrischen Mantelfläche 32 basiert. Die schräge Konturlinie 44 und die senkrechte Konturlinie 46 sind über eine bogenförmige Konturlinie 48 miteinander verbunden, die auf der Übergangsmantelfläche 34 basiert. Ferner umfasst die Querschnittskontur 42 eine innenliegende Konturlinie 50, die auf der Innenfläche 40 basiert. Ferner ist eine Absatzkonturlinie 52 ausgebildet, die auf dem Absatz 36 basiert.
  • Es ist erkennbar, dass die Querschnittskontur 42 zusammen mit der Rotationsachse R das rotationssymmetrische Werkstück 28 bzw. das Modell 38 beschreibt. Eine Kontur des rotationssymmetrischen Werkstücks 28 bzw. das Modell 38 kann erzeugt werden, indem die Querschnittskontur 42 um die Rotationsachse R rotiert wird. Dabei vollzieht die Querschnittskontur 42 eine Rotation um 360° um die Rotationsachse R.
  • Ferner ist erkennbar, dass die Querschnittskontur 42 unterschiedliche Wandstärken des Werkstücks 28 bzw. Modells 38 abbildet.
  • 5 zeigt die Querschnittskontur 42 aus 4 samt Rotationsachse R. Gegenüber 4 ist jedoch der Querschnittskontur 42 ein kontinuierlicher Querschnittspfad 54 einbeschrieben. Der kontinuierliche Querschnittspfad 54 beginnt an einem unteren Ende 56 der Querschnittskontur 42 und erstreckt sich bis zu einem oberen Ende 58 der Querschnittskontur 42. Insbesondere ist der Querschnittspfad 54 an dem unteren Ende 56 und dem oberen Ende 58 derart ausgebildet, dass er die Querschnittskontur 42 berührt. Dazwischen ist der Querschnittspfad 54 beabstandet zu der Querschnittskontur 42 ausgebildet.
  • In einem ersten Abschnitt 60, der bei dem unteren Ende 56 und in einem Bereich der senkrechten Konturlinie 46 und der bogenförmige Konturlinie 48 angeordnet ist, verläuft der Querschnittspfad 54 im Wesentlichen gleichmäßig beabstandet gegenüber der senkrechten Konturlinie 46 bzw. der bogenförmige Konturlinie 48 und der innenliegende Konturlinie 50. Im Bereich der senkrechten Konturlinie 46 verläuft der Querschnittspfad 54 im Wesentlichen gerade. Demgegenüber verläuft der Querschnittspfad 54 im Bereich der bogenförmigen Konturlinie 48 ebenfalls bogenförmig.
  • Ein zweiter Abschnitt 62 des Querschnittspfads 54 ist im Bereich der bogenförmigen Konturlinie 48 und der schrägen Konturlinie 44 angeordnet. In dem zweiten Abschnitt 62 verläuft der Querschnittspfad 54 mäanderförmig. Insbesondere verläuft der Querschnittspfad 54 mäanderförmig zwischen der bogenförmigen Konturlinie 48 bzw. der schrägen Konturlinie 44 und der innenliegenden Konturlinie 50.
  • Ein dritter Abschnitt 64 des Querschnittspfads 54 ist im Bereich der schrägen Konturlinie 44 angeordnet. In dem dritten Abschnitt 64 verläuft der Querschnittspfad 54 in zueinander parallelen Pfaden. Exemplarisch sei auf einen ersten Pfad 66 eingegangen, der parallel zu einem zweiten Pfad 68 angeordnet ist. Der erste Pfad 66 ist mit dem zweiten Pfad 68 über einen ersten Verbindungspfad 70 verbunden. Ein dritter Pfad 72 ist parallel zu dem ersten Pfad 66 und dem zweiten Pfad 68 angeordnet und ist mit dem zweiten Pfad 68 über einen zweiten Verbindungspfad 74 verbunden. Die Pfade 66, 68, 72 sind senkrecht gegenüber der Rotationsachse R angeordnet. Der erste Verbindungspfad 70 ist nahe der inneren Konturlinie 50 angeordnet und ist im Wesentlichen parallel zu einem benachbarten Verlauf der inneren Konturlinie 50 ausgebildet. Der zweite Verbindungspfad 74 ist nahe der schrägen Konturlinie 44 angeordnet und ist im Wesentlichen parallel zu einem benachbarten Verlauf der schrägen Konturlinie 44 ausgebildet. Allgemein kann vorgesehen sein, dass Verbindungspfade parallel zu einem benachbarten Verlauf der Querschnittskontur 42 ausgebildet sind.
  • Es ist erkennbar, dass die zueinander parallelen Pfade, wie beispielhaft durch die Pfade 66, 68, 72 dargestellt, abhängig von einer Wandstärke der Querschnittskontur 42 ausfallen. Je größer die Wandstärke der Querschnittskontur 42 ist, desto länger sind die parallelen Pfade.
  • Ferner ist erkennbar, dass die zueinander parallelen Pfade im Bereich der Absatzkonturlinie 52 am größten ausfallen, da dort die Wandstärke der Querschnittskontur 42 am größten ist.
  • In einem vierten Abschnitt 76 oberhalb der Absatzkonturlinie 52 und im Bereich des oberen Endes 58 werden die zueinander parallelen Pfade des Querschnittspfads 54 kleiner, bevor der Querschnittspfad 54 erneut im Wesentlichen gerade ausgebildet ist. Ferner ist der Querschnittspfad 54 derart ausgebildet, dass er die Querschnittskontur 42 im Bereich des oberen Endes 58 berührt.
  • Es sei angemerkt, dass der Querschnittspfad 54 ein exemplarisches Beispiel ist, wie der Querschnittspfad 54 innerhalb der Querschnittskontur 42 angeordnet sein kann. Es ist jedoch wichtig, dass der Querschnittspfad 54 einen definierten Anfangspunkt 78 und einen definierten Endpunkt 79 aufweist, die außen an der Querschnittskontur 42 bzw. außen an einem Abschnitt der Querschnittskontur angeordnet sind, sofern die Querschnittskontur 42 in mehrere Abschnitte unterteilt ist. Der Querschnittspfads 54 kann zwischen dem definierten Anfangspunkt 78 und dem definierten Endpunkt 79 unterschiedlich innerhalb der Querschnittskontur 42 auf verschiedene Arten ausgebildet sein.
  • Außerdem ist der Querschnittspfad 54 derart in die Querschnittskontur 42 einbeschrieben, dass ein Materialauftrag entlang einer aus dem Querschnittspfad 54 zu erzeugenden Werkzeugbahn ausreichend aus. Dabei kann es vorteilhaft sein, bereits bei dem Erzeugen des kontinuierlichen Querschnittspfads 54 Fertigungsparameter zu berücksichtigen. Zu den Fertigungsparametern an können eine Breite und eine Höhe des Materialauftrags gehören.
  • Gemäß einer vereinfachten Vorgehensweise kann angenommen werden, dass Material entlang des Querschnittspfads 54 aufgetragen wird. Der Querschnittspfad 54 soll dabei derart in die Querschnittskontur 42 einbeschrieben sein, dass der Materialauftrag die Querschnittskontur 42 vollständig ausfüllt.
  • Vorliegend ist erkennbar, dass der Querschnittspfad 54 abgesehen von dem Anfangspunkt 78 und dem Endpunkt 79 beabstandet zu der Querschnittskontur 42 angeordnet ist. Dies ist auf die Fertigungsparameter zurückzuführen. Verläuft der Querschnittspfad 54 beispielsweise im Wesentlichen parallel zu einem benachbarten Bereich der Querschnittskontur 42, wie dies in dem ersten Abschnitt 46 oder auch bei den Verbindungspfaden 70, 74 der Fall ist, so kann der Querschnittspfad 54 jeweils zu der Querschnittskontur 42 mit der halben Breite des Materialauftrags beabstandet sein.
  • Die zueinander parallelen Pfade sind ebenfalls unter Berücksichtigung von Fertigungsparametern erzeugt. Wie exemplarisch anhand des ersten Pfades 66 und des zweiten Pfades 68 erläutert wird, sind diese zueinander anhand eines vorgegebenen Abstands beabstandet. Dieser vorgegebene Abstand ergibt sich vorzugsweise ebenfalls aus den Fertigungsparametern. Beispielsweise entspricht der vorgegebene Abstand einer Höhe des Materialauftrags.
  • 6 stellt einen Ausschnitt der Querschnittskontur 42 aus 5 dar. Gegenüber 5 sind auf dem Querschnittspfad 54 jedoch Werkzeugbahnpunkte 80 ausgebildet. In den Werkzeugbahnpunkten 80 schneidet eine zu erzeugende und noch nicht dargestellte Werkzeugbahn den Querschnittspfad 54. Genauer gesagt umläuft einen Werkzeugbahnabschnitt der nicht gezeigten Werkzeugbahn die Rotationsachse R zwischen benachbarten Werkzeugbahnpunkten 80.
  • Die Werkzeugbahnpunkte 80 sind auf dem Querschnittspfad 54 verteilt angeordnet. Die Werkzeugbahnpunkte 80 können auf dem Querschnittspfad 54 wie dargestellt gleichmäßig verteilt angeordnet sein. Bei dem Bestimmen von Werkzeugbahnpunkten 80 auf dem Querschnittspfad 54 kann es vorteilhaft sein, Fertigungsparameter zu berücksichtigen. Zu den Fertigungsparametern können ebenfalls die Breite und/oder die Höhe einer Materialauftrags gehören. Die Werkzeugbahnpunkte 80 können insbesondere dann auf dem Querschnittspfad 54 gleichmäßig verteilt sein, wenn Breite und Höhe des Materialauftrags gleich groß ausfallen. Vorliegend sind die Werkzeugbahnpunkte 80 mittels festgelegten Abstands L entlang des Querschnittspfads 54 angeordnet.
  • Ausgehend von dem Anfangspunkt 78 kann dieser einen ersten Werkzeugbahnpunkt 80 darstellen. Ausgehend von dem Anfangspunkt 78 können weitere Werkzeugbahnpunkte 80 entlang des Querschnittspfades 54 bis zum Erreichen des Endpunkts 79 erzeugt werden.
  • 7 zeigt die Querschnittskontur 42 mit kontinuierlichem Querschnittspfad 54 samt exemplarischer Werkzeugbahn 82. Ein erster Werkzeugbahnabschnitt 84 der Werkzeugbahn 82 erstreckt sich zwischen zwei benachbarten Werkzeugbahnpunkten 80 des Querschnittspfads 54 und umläuft die Rotationsachse R.
  • Es ist erkennbar, dass die Werkzeugbahn 82 den Querschnittspfad 54 bzw. die von der Querschnittskontur 42 umgebene Fläche in den Werkzeugbahnpunkten 80 schneidet. Die Werkzeugbahn 82 kann die Werkzeugbahn 20 aus 1 sein.
  • 8 zeigt die Werkzeugbahn 82 im Zusammenhang mit dem kontinuierlichen Querschnittspfad 54. Insbesondere ist anhand von 8 erkennbar, wie die Werkzeugbahn 82 bzw. der Werkzeugbahnabschnitt 84 anhand des Querschnittspfads 54 erzeugt wird.
  • Ausgehend von einem ersten Werkzeugbahnpunkt 81, vorliegend der untere der beiden Werkzeugbahnpunkte, werden kontinuierlich Positionsinformationen bis zum Erreichen eines benachbarten, zweiten Werkzeugbahnpunkts 83, vorliegend der obere der benachbarten Werkzeugbahnpunkte, berücksichtigt. Genauer gesagt werden kontinuierlich Positionsinformationen von einzelnen Punkten auf dem Querschnittspfad 54 zwischen den benachbarten Werkzeugbahnpunkten 81, 83 einzelnen Punkten des Werkzeugbahnabschnitts 84 zugeordnet. In anderen Worten werden Punkte auf dem Werkzeugbahnschnitt 84 ausgehend von Punkten auf dem Querschnittspfad 54 erzeugt. Die Positionsinformation umfasst eine Höhenkoordinate z und eine Abstandkoordinate r. Ferner umfasst die Positionsinformation eine Winkelinformation o. Die Winkelinformation α kann für einen Punkt des Werkzeugbahnabschnitt 84 gebildet werden, indem für einen Punkt auf dem Querschnittspfad 54 bestimmt wird, wie weit dieser entlang des Querschnittspfads 54 von dem ersten Werkzeugbahnpunkt 81 entfernt ist und zum zweiten Werkzeugbahnpunkt 83 angenähert ist. Proportional dazu wird die Winkelinformation α als Anteil eines vollständigen Umlaufs um die Rotationsachse R gebildet.
  • In 8 ist exemplarisch ein Punkt 86 auf dem Querschnittspfad 54 in der Querschnittskontur 42 dargestellt. Der Punkt 86 liegt auf einem Abschnitt des Querschnittspfads bzw. einem Querschnittspfadabschnitt. Basierend auf dem Punkt 86 des Querschnittspfads 54 wird ein Punkt 88 des Werkzeugbahnabschnitts 84 erzeugt. Dazu wird dem Punkt 88 des Werkzeugbahnabschnitts 84 die Höhenkoordinate z und die Abstandskoordinate r des Punkts 86 des Querschnittspfads 54 zugeordnet. Die Abstandskoordinate r beschreibt einen lotrechten Abstand des Punkts 86 gegenüber der Rotationsachse R. Die Höhenkoordinate z beschreibt eine Höhe in Richtung der Rotationsachse R. Ferner wird für den Punkt 86 auf dem Querschnittspfad 54 ermittelt, wie weit dieser von dem ersten Werkzeugbahnpunkt 81 entlang des Querschnittspfads 54 beabstandet ist. Dieser Abstand wird ins Verhältnis zu dem Abstand zwischen den beiden benachbarten Werkzeugbahnpunkten 81, 83 entlang des Querschnittspfads 54 gesetzt. Proportional dazu wird die Winkelinformation α als Anteil eines vollständigen Umlaufs um die Rotationsachse R ermittelt. Die Winkelinformation α wird ebenfalls dem Punkt 88 des Werkzeugbahnabschnitts 84 zugeordnet.
  • Ausgehend von der beschriebenen Vorgehensweise bei dem Erzeugen der Werkzeugbahn 82 ist ersichtlich, dass der Werkzeugbahnabschnitt 84 ausgehend von dem ersten Werkzeugbahnpunkt 81 zunächst als Kombination aus einer Spiralform und einer Helixform ausgebildet ist. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der erste Werkzeugbahnpunkten auf einem Verbindungspfad zwischen parallelen Pfaden des Querschnittspfads 54 ausgebildet ist und dieser Verbindungspfad in einem Winkel gegenüber der Rotationsachse R angeordnet ist. Ab Erreichen eines Eckpunkts 90 auf dem Querschnittspfad 54 zwischen Verbindungspfad und parallelem Pfad wird der Werkzeugbahnabschnitt 84 bis zum Erreichen des zweiten Werkzeugbahnpunkts 83 spiralförmig ausgebildet. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der Querschnittspfad 54 zwischen dem Eckpunkt 90 und dem zweiten Werkzeugbahnpunkt 83 senkrecht gegenüber der Rotationsachse R ausgebildet ist. Der Werkzeugbahnabschnitt 84 umfasst also einen Knick in dessen Steigung.
  • 9 zeigt eine alternative Ansicht gegenüber der Darstellung aus 8. Genauer gesagt betrifft 9 eine leicht gekippte Ansicht auf die Querschnittskontur 42.
  • 9 zeigt ebenfalls die Werkzeugbahn 82 im Zusammenhang mit dem kontinuierlichen Querschnittspfad 54. Es ist erkennbar, dass der Werkzeugbahnabschnitt 84 den Querschnittspfad 54 und damit die von der Querschnittskontur 42 umgebene Fläche in dem ersten Werkzeugbahnpunkt 81 schneidet. Ferner läuft der Werkzeugbahnabschnitt 84 um die nicht dargestellte Rotationsachse R um und schneidet die Querschnittspfad 54 bzw. die von der Querschnittskontur 42 umgebene Fläche in dem zweiten Werkzeugbahnpunkt 83. Ferner ist der Punkt 86 auf dem Querschnittspfad 54 dargestellt, der zwischen dem ersten Werkzeugbahnpunkt 81 und dem zweiten Werkzeugbahnpunkt 83 auf dem Querschnittspfad 54 angeordnet ist. Außerdem ist der zugehörige Punkt 88 auf dem Werkzeugbahnabschnitt 84 dargestellt, der basierend auf dem Punkt 86 auf dem Querschnittspfad 54 erzeugt wurde.
  • Dem Punkt 86 auf dem Querschnittspfad 54 sind die Höhenkoordinate z, die Abstandskoordinate r und die Winkelinformation 0 zugeordnet. Dem Punkt 88 des Werkzeugbahnabschnitts 84 sind die Höhenkoordinate z, die Abstandskoordinate r und die Winkelinformation α zugeordnet. Man könnte sagen, dass sich die beiden Punkte 86, 88 entsprechen, jedoch der Punkt 86 des Querschnittspfads 54 mittels der Winkelinformation α um die Rotationsachse R rotiert wird, um den Punkt 88 des Werkzeugbahnabschnitts 84 zu erzeugen.
  • 10 zeigt eine weitere alternative Ansicht der Werkzeugbahn 82 im Zusammenhang mit dem kontinuierlichen Querschnittspfad 54. Gegenüber 9 ist der Werkzeugbahnabschnitt 84 jedoch vollständig abgebildet. Es ist erkennbar, dass der Werkzeugbahnabschnitt 84 ausgehend von dem ersten Werkzeugbahnpunkt 81 vollständig um die Rotationsachse R bis zum Erreichen des zweiten Werkzeugbahnpunkts 83 umläuft. Ferner ist die Querschnittskontur 42 zumindest abschnittsweise dargestellt.
  • 11 zeigt einen Ausschnitt der Querschnittskontur 42 samt kontinuierlichem Querschnittspfad 54. Gegenüber den vorherigen Darstellungen ist jedoch keine Werkzeugbahn 82 bzw. kein Werkzeugbahnabschnitt 84 dargestellt. Auf dem Querschnittspfad 54 sind der erste Werkzeugbahnpunkt 81 und der zweite Werkzeugbahnpunkt 83 dargestellt. Zwischen den beiden Werkzeugbahnpunkten 81, 83 ist der Punkt 86 des Querschnittspfads 54 angeordnet. Dem Punkt 86 auf dem Querschnittspfad 54 sind die Höhenkoordinate z, die Abstandskoordinate r und die Winkelinformation 0 zugeordnet.
  • 12 zeigt eine weitere Ansicht der Werkzeugbahn 82. Gegenüber den bisherigen Darstellungen der Werkzeugbahn 82 ist der erste Werkzeugbahnabschnitt 84 zusammen mit einem zweiten Werkzeugbahnabschnitt 92 dargestellt. Der zweite Werkzeugbahnabschnitt 92 schließt an den ersten Werkzeugbahnabschnitt 82 an und ist mit diesem ferner über den zweiten Werkzeugbahnpunkt 83 verbunden. Ferner schneidet der zweite Werkzeugbahnabschnitt 92 den Querschnittspfad 54 in einem dritten Werkzeugbahnpunkt 94.
  • Außerdem ist in 12 die Rotationsachse R dargestellt, um die der erste Werkzeugbahnabschnitt 84 und der zweite Werkzeugbahnabschnitt 92 umlaufen. Ferner ist die Querschnittskontur 42 fast vollständig dargestellt.
  • 13 zeigt eine alternative Ansicht der Werkzeugbahn 82 aus 12. Genauer gesagt betrifft 13 eine gekippte Ansicht auf die Querschnittskontur 42. Der erste Werkzeugbahnabschnitt 84 läuft ausgehend von dem ersten Werkzeugbahnpunkt 81 um die nicht dargestellte Rotationsachse R und schneidet den Querschnittspfad 54 in dem zweiten Werkzeugbahnpunkt 83. Ferner ist der zweite Werkzeugbahnabschnitt 92 mit dem ersten Werkzeugbahnabschnitt 84 über den zweiten Werkzeugbahnpunkt 83 verbunden. Der zweite Werkzeugbahnabschnitt 92 läuft ausgehend von dem zweiten Werkzeugbahnpunkt 83 um die nicht dargestellte Rotationsachse R bis zum dritten Werkzeugbahnpunkt 94 um.
  • Der Querschnittspfad 54 ist zwischen dem zweiten Werkzeugbahnpunkt 83 und dem dritten Werkzeugbahnpunkt 94 im Wesentlichen senkrecht gegenüber der Rotationsachse R orientiert. Demnach ist der zweite Werkzeugbahnabschnitt 92 spiralförmig ausgebildet.
  • Anhand von 12 und 13 ist erkennbar, dass ausgehend von dem Querschnittspfad 54 und den Werkzeugbahnpunkten 81, 83, 94 einfach Werkzeugbahnabschnitte 84, 92 gebildet werden können. Je mehr Werkzeugbahnabschnitte für benachbarte Werkzeugbahnpunkte gebildet werden, desto vollständiger wird die Werkzeugbahn 82 beschrieben.
  • 14 zeigt eine Ansicht einer zusätzlich erweiterten Werkzeugbahn 82. Gegenüber den Darstellungen aus 12 und 13 mit dem ersten Werkzeugbahnabschnitt 84 und dem zweiten Werkzeugbahnabschnitt 92 sind weitere vier Werkzeugbahnabschnitte 96 dargestellt, die jeweils zwischen benachbarten Werkzeugbahnpunkten 80 ausgebildet sind.
  • Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist nur eine Auswahl an Werkzeugbahnabschnitten 84, 92, 96 dargestellt. Jedoch können die Werkzeugbahnabschnitte 84, 92, 96 für den gesamten Querschnittspfad 54 ausgebildet werden, sodass eine vollständige Werkzeugbahn 82 für die Querschnittskontur 42 bereitgestellt werden kann.
  • 15 zeigt ein alternatives zu erzeugendes Werkstück 328, das in einer perspektivischen Seitenansicht dargestellt ist. Das Werkstück 328 ist rotationssymmetrisch um die Symmetrieachse A ausgebildet. Bei genauer Betrachtung ist erkennbar, dass das alternative Werkstück 328 auf dem in 2 dargestellten Werkstück 28 basiert. So ist das Werkstück 328 innen hohl ausgebildet und umfasst den innenliegenden Absatz 336. Ferner ist unterhalb des Absatzes 336 eine in der Darstellung nicht näher ersichtliche Innenfläche 340 ausgebildet.
  • Zusätzlich umfasst das Werkstück 328 einen tellerförmigen Kragen 397. Der Kragen 397 ist an der kegelstumpfähnlichen Mantelfläche 330 ausgebildet, die über die Übergangsmantelfläche 334 mit der zylindrischen Mantelfläche 332 an einem unteren Ende des Werkstücks 328 verbunden ist. Der tellerförmige Kragen 397 ist ausgehend von der kegelstumpfähnlichen Mantelfläche 330 im Wesentlichen senkrecht gegenüber der Symmetrieachse A ausgerichtet, also in radialer Richtung. Ferner weist der tellerförmige Kragen 397 eine obere Tellerfläche 398 und eine untere Tellerfläche 399 auf, die zueinander parallel orientiert sind. Somit weist der tellerförmige Kragen 397 eine konstante Kragendicke auf.
  • 16 zeigt beispielhaft eine Querschnittskontur 342 des alternativen zu erzeugenden Werkstücks 328 samt Rotationsachse R. Die Rotationsachse R entspricht der Symmetrieachse A aus 15. Wie die Querschnittskontur 42 aus 4 ist die Querschnittskontur 342 des alternativen zu erzeugenden Werkstücks 328 eine geschlossene Konturlinie.
  • Die Querschnittskontur 342 basiert auf dem alternativen rotationssymmetrischen Werkstücks 328 und ist zweidimensional ausgebildet. Die Querschnittskontur 342 kann analog zu der Querschnittskontur 42 aus 4 erzeugt werden. Insbesondere kann die Querschnittskontur 342 erzeugt werden, indem das Werkstück 328 mit einer Ebene geschnitten wird, in der die Symmetrieachse A liegt. Bei einem derartigen Schneiden des Werkstücks 328 werden zwei Querschnittshalbkonturen erzeugt, die durch die Werkstückachse A bzw. Rotationsachse R voneinander getrennt werden, wobei die Querschnittskontur 342 eine der beiden Querschnittshalbkonturen ist. Die Querschnittskontur 342 ist beabstandet zu der Rotationsachse R angeordnet, wobei sich die Anordnung der Querschnittskontur 342 gegenüber der Rotationsachse R aus dem rotationssymmetrischen Werkstück 328 und dem zuvor erläuterten Erzeugen der Querschnittskontur 342 ergibt.
  • Die Querschnittskontur 342 umfasst eine obere schräge Konturlinie 344 und eine untere schräge Konturlinie 345, wobei zwischen beiden eine Tellerkontur 347 ausgebildet ist, die auf dem tellerförmigen Kragen 397 basiert. Die Tellerkontur 347 umfasst eine obere Tellerkonturlinie 349 und eine untere Tellerkonturlinie 351, die über eine seitliche Tellerkonturlinie 353 miteinander verbunden sind.
  • Die Querschnittskontur 342 umfasst ferner eine senkrechte Konturlinie 346, die auf der zylindrischen Mantelfläche 332 basiert. Die untere schräge Konturlinie 345 und die senkrechte Konturlinie 346 sind über eine bogenförmige Konturlinie 348 miteinander verbunden, die auf der Übergangsmantelfläche 334 basiert. Ferner umfasst die Querschnittskontur 342 eine innenliegende Konturlinie 350, die auf der Innenfläche 340 basiert. Ferner ist eine Absatzkonturlinie 352 ausgebildet, die auf dem Absatz 336 basiert.
  • Es ist erkennbar, dass die Querschnittskontur 342 zusammen mit der Rotationsachse R das rotationssymmetrische Werkstück 328 beschreibt. Eine Kontur des rotationssymmetrischen Werkstücks 328 kann erzeugt werden, indem die Querschnittskontur 342 um die Rotationsachse R rotiert wird. Dabei vollzieht die Querschnittskontur 342 eine Rotation um 360° um die Rotationsachse R.
  • In Anbetracht der Querschnittskontur 342 sind unterschiedliche Wandstärken des Werkstücks 328 zu erkennen. Außerdem ist erkennbar, dass die Tellerkontur 347 im Wesentlichen senkrecht bzw. in radialer Richtung gegenüber der Rotationsachse R ausgebildet ist.
  • 17 zeigt die Querschnittskontur 342 aus 16 des alternativen zu erzeugenden Werkstücks 328 mit einem ersten kontinuierlichen Querschnittspfad 354 und einem zweiten kontinuierlichem Querschnittspfad 355. Der erste kontinuierliche Querschnittspfad 354 ist analog zu dem kontinuierlichen Querschnittspfad 54 aus 5 ausgebildet und ist einem Abschnitt der Querschnittskontur 342 einbeschrieben, der auf der Querschnittskontur 42 aus 5 basiert. Hinsichtlich der Ausbildung des ersten kontinuierlichen Querschnittspfads 354 sowie im Hinblick auf allgemeine Aspekte zur Ausbildung eines kontinuierlichen Querschnittspfads sei auf dem kontinuierlichen Querschnittspfad 54 aus 5 verwiesen.
    Der zweite kontinuierliche Querschnittspfad 355 ist einem Abschnitt der Querschnittskontur 342 einbeschrieben, der auf der Tellerkontur 347 basiert. Ausgehend von einem linken Ende 357 der Tellerkontur 347 erstreckt sich der zweite kontinuierliche Querschnittspfad 355 bis zu der seitlichen Tellerkonturlinie 353. Der zweite kontinuierliche Querschnittspfad 355 ist in zueinander parallelen Pfaden ausgebildet, wobei benachbarte parallele Pfade jeweils über einen Verbindungspfad miteinander verbunden sind.
  • Es ist erkennbar, dass die zueinander parallelen Pfade abhängig von einer Wandstärke des Abschnitts der Querschnittskontur 342 ausfallen, wobei sich die Wandstärke aus einem Abstand der oberen Tellerkonturlinie 349 zu der unteren Tellerkonturlinie 351 ergibt. Je größer die Wandstärke des Abschnitts der Querschnittskontur 342 ist, in diesem Fall der Tellerkontur 347 ist, desto länger sind die parallelen Pfade ausgebildet. Beispielsweise sind die parallelen Pfade an dem linken Ende 357 länger ausgebildet, da dort die Wandstärke der Tellerkontur 347 größer ist.
  • Es sei angemerkt, dass der zweite Querschnittspfad 355 ein exemplarisches Beispiel ist, wie der zweite Querschnittspfad 355 innerhalb der Querschnittskontur 42 angeordnet sein kann. Es ist allerdings wichtig, dass auch der zweite Querschnittspfad 355 einen definierten Anfangspunkt 378 und einen definierten Endpunkt 379 aufweist, die außen an der Querschnittskontur 342 bzw. außen an dem Abschnitt der Querschnittskontur 342 wie hier der Tellerkontur 347 angeordnet sind, sofern die Querschnittskontur 342 in mehrere Abschnitte unterteilt ist. Auch der zweite Querschnittspfads 355 kann zwischen dem definierten Anfangspunkt 378 und dem definierten Endpunkt 379 auf verschiedene Arten ausgebildet sein.
  • Außerdem ist auch der zweite Querschnittspfad 355 derart in die Querschnittskontur 342 einbeschrieben, dass ein Materialauftrag entlang einer aus dem zweiten Querschnittspfad 355 zu erzeugenden Werkzeugbahn ausreichend aus, um den Abschnitt der Querschnittskontur 342, hier der Tellerkontur 347, auszufüllen. Dabei kann es vorteilhaft sein, bereits bei dem Erzeugen des zweiten kontinuierlichen Querschnittspfads 355 Fertigungsparameter zu berücksichtigen. Zu den Fertigungsparametern können eine Breite und eine Höhe des Materialauftrags gehören.
  • Gemäß einer vereinfachten Vorgehensweise kann angenommen werden, dass Material entlang des zweiten Querschnittspfads 355 aufgetragen wird. Der zweite Querschnittspfad 355 soll dabei derart in den Abschnitt der Querschnittskontur 342 einbeschrieben sein, dass der Materialauftrag den Abschnitt der Querschnittskontur 342, also die Tellerkontur 347, vollständig ausfüllt.
  • Eine Aufteilung der Querschnittskontur 342 in Abschnitte ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Querschnittskontur 342 komplex ausfällt. Eine komplexe Querschnittskontur 342 kann dazu führen, dass ein Fertigen mittels einer Werkzeugbahn nicht möglich oder zumindest nur mit erhöhtem Aufwand möglich ist. Würden beispielsweise die parallelen Pfade des ersten Querschnittspfades 354 in die Tellerkontur 347 hineinverlaufen, so hätte zumindest der unterste dieser parallelen Pfade zunächst keinen darunterliegenden Pfad, auf den er aufbauen könnte, sofern die Rotationsachse nicht gekippt wird. Dies würde allerdings den Fertigungsprozess verkomplizieren. Ein Aufteilen in mehrere Abschnitte kann somit den Auftrags- bzw. Fertigungsprozess verbessern. Dabei kann der Auftrags- bzw. Fertigungsprozess für die Abschnitte auch individuell gestaltet werden. Insbesondere können Querschnittspfadformen, Breite und/oder Höhe des Materialauftrags, Werkstoff und/oder Ausrichtungsinformationen individuell für Abschnitte gewählt werden. Komplexe Fertigungsprozesse können also vermieden werden, beispielsweise durch eine geeignete Wahl von Abschnitten der Querschnittskontur 342. Im vorliegenden Fall kann ein kompliziertes Fertigen umgangen werden, indem der zweite Querschnittspfad 355 seitlich an dem ersten Querschnittspfad 354 bzw. an dem ersten Abschnitt der Querschnittskontur 342 anschließt und das Werkstück zuerst mittels einer Werkzeugbahn basierend auf dem ersten Querschnittspfad 354 und dann mittels einer Werkzeugbahn basierend auf dem zweiten Querschnittspfad 355 gefertigt wird. Eine Ausrichtungsinformation ist dann für den zweiten Querschnittspfad 355 zu wählen, die beispielsweise senkrecht zur Rotationsachse R orientiert ist.
  • 18 zeigt einen Ausschnitt einer Querschnittskontur 442 analog zu 6, jedoch sind Werkzeugbahnpunkte andersartig bestimmt. Ein erster Abstand L1 und ein zweiter Abstand L2 werden verwendet, um Werkzeugbahnpunkte auf unterschiedlich zueinander ausgerichteten Teilen des Querschnittspfades 454 bzw. Pfadabschnitten mit unterschiedlicher Steigung bezogen auf die Rotationsachse R anzuordnen. Vorliegend wird der erste Abstand L1 dazu verwendet, Werkzeugbahnpunkte entlang eines ersten Pfadabschnitts, hier eines horizontal verlaufenden Pfadabschnitts, auf dem Querschnittspfad 454 anzuordnen. Der zweite Abstand L2 wird dazu verwendet, die Werkzeugbahnpunkte entlang eines zweiten Pfadabschnitts anzuordnen, hier entlang eines Verbindungspfades. Eine Kombination aus den beiden Abständen L1 und L2 wird verwendet, die Werkzeugbahnpunkte bei Übergängen im Querschnittspfad 454 zu ermitteln.
  • Beispielsweise ist ein erster Werkzeugbahnpunkt 481 gegenüber einem zweiten Werkzeugbahnpunkt 483 mittels Abstand L1 beabstandet. Beide Werkzeugbahnpunkte 481, 483 sind auf einem ersten Pfad 466 angeordnet, wobei der erste Pfad 466 einer der parallelen Pfade ist und gerade verläuft.
  • Ein dritter Werkzeugbahnpunkt 494 ist an einem ersten Verbindungspfad 470 angeordnet. Zwischen zweitem Werkzeugbahnpunkt 483 und drittem Werkzeugbahnpunkt 494 liegt ein Übergang mit einem Eckpunkt 490. Ausgehend von dem zweiten Werkzeugbahnpunkt 483 wird der erste Abstand L1 zumindest teilweise für den ersten Pfad 466 verwendet, bis dieser schließlich in den ersten Verbindungspfad 470 übergeht. Wird der erste Abstand L1 nur zu einem Anteil verwendet, wird für den unmittelbar weiteren Querschnittspfad 454 ein Anteil des zweiten Abstands L2 proportional zum verbleibenden Anteil bestimmt.
  • Der jeweilige Abstand L1, L2 kann das Ausmaß des Voranschreitens der Winkelinformation α bestimmen. So können die Abstände L1, L2 die Werkzeugbahnpunkte auf dem Querschnittspfad 454 und damit den Verlauf der Werkzeugbahn beeinflussen. Vorliegend ist der zweite Abstand L2 kleiner gewählt als der erste Abstand L1. Somit ergibt sich durch den zweiten Abstand L2 ein stärkeres Voranschreiten der Winkelinformation α bezogen auf den Querschnittspfad. In anderen Worten läuft die Werkzeugbahn bei dem kleineren, zweiten Abstand L2 innerhalb eines kleineren Teils des Querschnittspfads um die Rotationsachse R.
  • Die Abstände L1 und L2 können anhand von Fertigungsparametern wie beispielsweise einer Höhe und einer Breite eines Materialauftrags ermittelt werden. Vorliegend basiert der erste Abstand L1 auf einer Breite des Materialauftrags. Der zweite Abstand L2 basiert vorliegend auf einer Höhe des Materialauftrags bzw. einer Kombination aus Höhe und Breite des Materialauftrags.
  • Neben den Werkzeugbahnpunkten 481, 483, 494 können auf diese Weise auch weitere Werkzeugbahnpunkte entlang des Querschnittspfades bestimmt werden. Es sei angemerkt, dass es neben Abstand L oder Abständen L1, L2 beliebig viele Abstände geben kann, die bevorzugt für unterschiedlich orientierte Abschnitte des Querschnittspfads 454 bereitgestellt werden.
  • 19 zeigt einen Ausschnitt einer Querschnittskontur 542 mit einem kontinuierlichen Querschnittspfad 554, wobei für einige Punkte auf dem Querschnittspfad 554 eine Ausrichtungsinformation bereitgestellt ist. Die Ausrichtungsinformation beschreibt eine Ausrichtung einer Werkzeugachse des Auftragswerkzeugs 12. Die Werkzeugachse ist bevorzugt diejenige Achse, entlang der der Laser 22 gerichtet ist. Die Ausrichtungsinformation ist vorliegend ein Richtungsvektor, der in Richtung des Auftragswerkzeugs 12 orientiert ist. Es ist jedoch auch möglich, dass die Ausrichtungsinformation ein Ausrichtungswinkel ist, der den Winkel der Werkzeugachse gegenüber der Rotationsachse R angibt.
  • Bei den Punkten auf dem Querschnittspfad 554 kann es sich um beliebige Punkte handeln. Jedoch können die Punkte auf dem Querschnittspfad auch Werkzeugbahnpunkte sein. Alternativ kann die Ausrichtungsinformation auch für Punkte auf der Werkzeugbahn bereitgestellt werden.
  • Vorliegend ist an einem ersten Punkt 501 des Querschnittspfads 554 ein erster Richtungsvektor 502 bereitgestellt. Ferner ist an einem zweiten Punkt 503 des Querschnittspfads 554 ein zweiter Richtungsvektor 504, an einem dritten Punkt 505 ein dritter Richtungsvektor 506, an einem vierten Punkt 507 ein vierter Richtungsvektor 508 und an einem fünften Punkt 509 ein fünfter Richtungsvektor 510 bereitgestellt.
  • Es ist ersichtlich, dass die Richtungsvektoren 502, 504, 506, 508, 510 nicht einheitlich orientiert sind. Der erste Richtungsvektor 502, dritte Richtungsvektor 506 und fünfte Richtungsvektor 510 sind im Wesentlichen gleich orientiert in Richtung nach oben, jedoch leicht gekippt. Abhängig von der Querschnittskontur 542 bzw. dem Werkstück können die Richtungsvektoren 502, 506, 510 auch unterschiedlich orientiert sein. Der zweite Richtungsvektor 504 und der vierte Richtungsvektor 508 sind ebenfalls im Wesentlichen gleich orientiert, jedoch sind sie im Wesentlichen parallel zu der innenliegenden Konturlinie 550 ausgerichtet. Abhängig von der Querschnittskontur 542 bzw. dem Werkstück können auch die Richtungsvektoren 504, 508 unterschiedlich orientiert sein.
  • Die Ausrichtungsinformation kann aus einer lokalen Form des zu erzeugenden Werkstücks abgeleitet werden. Ferner kann die Ausrichtungsinformation dazu dienen, die Werkzeugachse des Auftragswerkzeugs 12 derart auszurichten, dass das aufzutragende Material auf bereits aufgetragenem Material aufgetragen wird. Dies ist notwendig, da Material bei einer additiven Fertigung einen Träger benötigt, der das neue aufzutragende Material trägt.
  • 20 zeigt den Ausschnitt der Querschnittskontur 542 aus 19, jedoch wurden die vorhandenen Ausrichtungsinformationen erweitert. Genauer gesagt wurde für exemplarische Punkte zwischen den Punkten mit Ausrichtungsinformation jeweils eine Ausrichtungsinformation ermittelt.
  • Beispielsweise wurden der erste Richtungsvektor 502 und der zweite Richtungsvektor 504 herangezogen, um für Punkte zwischen dem ersten Punkt 501 und dem zweiten Punkt 503 entlang des Querschnittspfads 554 Richtungsvektoren zu ermitteln. Genauer gesagt wird die Ausrichtungsinformation für diese Punkte basierend auf den Richtungsvektoren 502, 504 gemittelt. Je weiter ein solcher Punkt beispielsweise von dem ersten Punkt 501 in Richtung des zweiten Punktes 503 auf dem Querschnittspfad angeordnet ist, desto ähnlicher ist der ermittelte Richtungsvektor dem zweiten Richtungsvektor 504 ähnlich. Gemittelt werden kann anhand von Interpolation bzw. linearer Interpolation.
  • 21 zeigt einen Ausschnitt der Querschnittskontur 542 aus 19 und 20. Es ist beispielhaft dargestellt, wie anhand vorhandener Ausrichtungsinformationen eine Ausrichtungsinformation für einen Punkt 511 auf dem Querschnittspfad 554 ermittelt wird.
  • Zunächst liegen der erste Richtungsvektor 502 an dem ersten Punkt 501 und der zweite Richtungsvektor 504 an dem zweiten Punkt 503 vor. Diese Richtungsvektoren sind fett dargestellt, um sich von ermittelten Richtungsvektoren abzuheben. Zwischen den beiden Punkten 501, 503 sind ein erster Werkzeugbahnpunkt 581 und ein zweiter Werkzeugbahnpunkt 583 auf dem Querschnittspfad 554 angeordnet. Diese dienen jedoch lediglich der Veranschaulichung und werden in diesem Beispiel nicht bei dem Ermitteln einer Ausrichtungsinformation herangezogen. Jedoch könnte auch für Sie eine Ausrichtungsinformation ermittelt werden.
  • Zwischen den beiden Punkten 501, 503 ist der Punkt 511 auf dem Querschnittspfad 554 angeordnet. Er ist beschrieben durch die Höhenkoordinate z und die Abstandskoordinate r. Da der Punkt 511 auf dem Querschnittspfad 554 angeordnet ist, ist ihm die Winkelinformation 0 („null“) zugeordnet. Es sei in diesem Zusammenhang auf 11 verwiesen. Dort ist beispielsweise der Punkt 511 als Punkt 86 dargestellt, jedoch ohne Ausrichtungsinformation. Abhängig vom Abstand des Punktes 511 zu dem ersten Punkt 501 und dem zweiten Punkt 503 auf dem Querschnittspfad 554 werden die Richtungsvektoren 502, 504 gemittelt, insbesondere linear interpoliert, um eine Ausrichtungsinformation in Form eines Richtungsvektors 512 für den Punkt 511 zu ermitteln.
  • 22 zeigt die Querschnittskontur 42 mit kontinuierlichem Querschnittspfad 54 samt exemplarischem ersten Werkzeugbahnabschnitt 84 der Werkzeugbahn 82. 22 basiert auf 7, stellt jedoch eine größere Übersicht bereit. So ist die Rotationsachse R gezeigt, um die der Werkzeugbahnabschnitt 84 rotiert. Ferner ist ein Punkt 85 auf der Werkzeugbahn 82 dargestellt, der gegenüber der Querschnittkontur 42 um den Winkel α um die Rotationsachse R gedreht ist. Für den Punkt 85 der Werkzeugbahn 82 liegt eine Ausrichtungsinformation in Form eines Richtungsvektors 87 vor. Der Richtungsvektor 87 ist entlang einer Werkzeugachse W ausgerichtet. Die Werkzeugachse W schneidet die Rotationsachse R in Achsenschnittpunkt 89. An dem Punkt 85 ist schematisch ein Auftragswerkzeugkopf 14 des nicht näher dargestellten Auftragswerkzeugs 12 dargestellt. Dies soll verdeutlichen, dass das Auftragswerkzeug 12 Material entlang der Werkzeugbahn 82 aufbringt. Dabei wird die Ausrichtungsinformation für den Punkt 85 berücksichtigt, da der Auftragswerkzeugkopf 14 entlang der Werkzeugachse W orientiert ist.
  • Der Werkzeugbahnabschnitt 84 verläuft zwischen dem ersten Werkzeugbahnpunkt 81 und dem zweiten Werkzeugbahnpunkt 83. Einzelne Punkte auf dem Werkzeugbahnabschnitt 84 wurden basierend auf dem Querschnittspfad 54 zwischen dem ersten und zweiten Werkzeugbahnpunkt 81, 83 ermittelt. Wie bereits vorangehend beschrieben, wurde beispielsweise für den Punkt 85 die Abstandkoordinate r und die Höhenkoordinate z eines Punktes auf dem Querschnittspfad 54 zwischen den Werkzeugbahnpunkten 81, 83 übernommen. Ferner wurde eine Winkelinformation α ermittelt basierend auf der Position des Punktes auf dem Querschnittspfad 54 in Bezug auf die Werkzeugbahnpunkte 81, 83 entlang des Querschnittspfads 54. Die Ausrichtungsinformation für Punkt 85 wurde entweder von dem Punkt auf dem Querschnittspfad 54 übernommen, sofern für diesen eine Ausrichtungsinformation vorlag. Alternativ wurde die Ausrichtungsinformation wie vorangehend beschrieben basierend auf einer vorgegebenen Ausrichtungsinformation ermittelt. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Ausrichtungsinformation des Punktes auf dem Querschnittspfad, insbesondere wenn sie als Vektor vorliegt, mittels der Winkelinformation α um die Rotationsachse R zu dem Punkt 85 der Werkzeugbahn 84 rotiert wird. Wiederum alternativ wurde die Ausrichtungsinformation für den Punkt 85 vorgegeben. Für verschiedene Punkte der Werkzeugbahn 84 können verschiedene der vorangehend erläuterten Vorgehensweisen zum Ermitteln der Ausrichtungsinformation angewendet werden.
  • Analog zu der beschriebenen Vorgehensweise können ausgehend von dem Querschnittspfad 54 in der Querschnittskontur 42 bzw. dem Abschnitt der Querschnittskontur 42 beliebige Punkte der Werkzeugbahn 82 erzeugt werden, um die Werkzeugbahn 82 vollständig zu beschreiben und ein additives Fertigen zu ermöglichen.
  • Bevorzugt schneidet die Werkzeugachse W die Rotationsachse R. Dies gilt dann, wenn Werkzeugachse W nicht parallel zur Rotationsachse R ausgerichtet ist.

Claims (27)

  1. Verfahren zum Erzeugen einer Werkzeugbahn (20; 82) für ein Auftragswerkzeug (12) für eine additive Fertigung, insbesondere für eine additive Fertigung durch Auftragsschweißen, eines im Wesentlichen rotationssymmetrischen Werkstücks (28; 328), umfassend folgende Schritte: a) Bereitstellen von Querschnittskonturdaten, die zumindest einen Abschnitt einer Querschnittskontur (42; 342; 442; 542) des Werkstücks (28; 328) beschreiben; b) Bereitstellen von Achsdaten, die eine Rotationsachse (R) des rotationssymmetrischen Werkstücks (28; 328) beschreiben; c) Erzeugen eines kontinuierlichen Querschnittspfades (54; 354; 355; 454; 554) unter Berücksichtigung der Querschnittskonturdaten, wobei der Querschnittspfad (54; 354; 355; 454; 554) dem Abschnitt der Querschnittskontur (42; 342; 442; 542) einbeschrieben ist; d) Erzeugen der Werkzeugbahn (20; 82) mit einem um die Rotationsachse (R) umlaufenden helixförmigen oder/und spiralförmigen Verlauf, wobei die Werkzeugbahn (20; 82) den Querschnittspfad (54; 354; 355; 454; 554), vorzugsweise bei jedem Umlauf um die Rotationsachse (R), schneidet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt d) die Unterschritte umfasst: d1) Bestimmen von Werkzeugbahnpunkten (80; 81; 83; 94; 481; 483; 494; 581; 583) auf dem Querschnittspfad (54; 354; 355; 454; 554) unter Berücksichtigung von zumindest einem Fertigungsparameter; und d2) Erzeugen der Werkzeugbahn (20; 82) aus Werkzeugbahnabschnitten (84, 92, 96), wobei jeder Werkzeugbahnabschnitt (84, 92, 96) vollständig um die Rotationsachse (R) umläuft und zwei benachbarte Werkzeugbahnpunkte (80; 81; 83; 94; 481; 483; 494; 581; 583) auf dem Querschnittspfad (54; 354; 355; 454; 554) miteinander verbindet.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Fertigungsparameter zumindest eine Breite oder/und eine Höhe eines einmaligen Materialauftrags des Auftragswerkzeugs (12) vorgesehen ist bzw. sind.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Erzeugen des kontinuierlichen Querschnittspfades (54; 354; 355; 454; 554) zumindest ein Fertigungsparameter berücksichtigt wird, wobei als Fertigungsparameter zumindest eine Breite oder/und eine Höhe eines einmaligen Materialauftrags des Auftragswerkzeugs (12) vorgesehen ist bzw. sind.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnittspfad (54; 354; 355; 454; 554) dem Abschnitt der Querschnittskontur (42; 342; 442; 542) derart einbeschrieben ist, dass in Folge eines kontinuierlichen Materialauftrags entlang der Werkzeugbahn (20; 82) unter Berücksichtigung des zumindest einen Fertigungsparameters der Abschnitt der Querschnittskontur (42; 342; 442; 542) im Wesentlichen vollständig mit Material ausgefüllt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, insbesondere sofern auf Anspruch 2 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnittspfad (54; 354; 355; 454; 554) zumindest abschnittsweise mäanderförmig oder/und parallel verlaufend ausgebildet wird, insbesondere dann, wenn die Breite des Materialauftrags kleiner als eine Breite des Abschnitts der Querschnittskontur (42; 342; 442; 542) ist.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnittspfad (54; 354; 355; 454; 554) einen Anfangspunkt (78; 378) und einen Endpunkt (79; 379) umfasst, die jeweils an einem äußeren oder inneren Rand des Abschnitts angeordnet sind.
  8. Verfahren nach Anspruch 2 und einem der vorangehenden Ansprüche, wobei bei dem Bestimmen von Werkzeugbahnpunkten (80; 81; 83; 94; 481; 483; 494; 581; 583) auf dem Querschnittspfad (54; 354; 355; 454; 554) ein Verlauf des Querschnittspfads (54; 354; 355; 454; 554) bezüglich der Rotationsachse (R) berücksichtigt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 2 und einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Werkzeugbahnpunkte (80; 81; 83; 94; 481; 483; 494; 581; 583) mit im Wesentlichen konstantem Abstand (L) zueinander oder mit zumindest einem ersten und einem zweiten Abstand (L1, L2) auf dem Querschnittspfad (54; 354; 355; 454; 554) bestimmt werden.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Werkzeugbahnabschnitt (84, 92, 96) zwischen benachbarten Werkzeugbahnpunkten (80; 81; 83; 94; 481; 483; 494; 581; 583) des Querschnittspfades (54; 354; 355; 454; 554) nach Maßgabe eines Verlaufs des zwischen diesen benachbarten Werkzeugbahnpunkten (80; 81; 83; 94; 481; 483; 494; 581; 583) liegenden Querschnittspfadabschnitts bestimmt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugbahnabschnitt (84, 92, 96) zwischen den benachbarten Werkzeugbahnpunkten (80; 81; 83; 94; 481; 483; 494; 581; 583) erzeugt wird, indem ausgehend von einem ersten der benachbarten Werkzeugbahnpunkte (80; 81; 83; 94; 481; 483; 494; 581; 583) bis zum Erreichen des zweiten der benachbarten Werkzeugbahnpunkte (80; 81; 83; 94; 481; 483; 494; 581; 583) wenigstens eine Positionsinformation berücksichtigt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsinformation umfasst: - eine Höhenkoordinate (z) eines Punktes (86; 511) auf dem Querschnittspfad (54; 354; 355; 454; 554) oder/und - eine Abstandskoordinate (r) eines Punktes (86; 511) auf dem Querschnittspfad (54; 354; 355; 454; 554) relativ zur Rotationsachse (R), oder/und - eine Winkelinformation (a) bezüglich des ersten oder/und des zweiten Werkzeugbahnpunkts (80; 81; 83; 94; 481; 483; 494; 581; 583).
  13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Schritt des Bereitstellens einer Ausrichtungsinformation für zumindest einen Punkt der Werkzeugbahn (20; 82), vorzugsweise für zumindest einen der Werkzeugbahnpunkte (80; 81; 83; 94; 481; 483; 494; 581; 583), wobei die Ausrichtungsinformation eine Ausrichtung einer Werkzeugachse (W) des Auftragswerkzeugs (12) in dem Punkt der Werkzeugbahn (20; 82) bzw. dem Werkzeugbahnpunkt (80; 81; 83; 94; 481; 483; 494; 581; 583) beschreibt.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtungsinformation für zumindest einen weiteren Punkt der Werkzeugbahn (20; 82), insbesondere einen anderen der Werkzeugbahnpunkte (80; 81; 83; 94; 481; 483; 494; 581; 583), unter Berücksichtigung der Ausrichtungsinformation für den zumindest einen Punkt der Werkzeugbahn (20; 82), insbesondere den zumindest einen der Werkzeugbahnpunkte (80; 81; 83; 94; 481; 483; 494; 581; 583), ermittelt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Ausrichtungsinformation jeweils für einen ersten und einen zweiten Punkt der Werkzeugbahn (20; 82), vorzugsweise für einen ersten und einen zweiten Werkzeugbahnpunkt (80; 81; 83; 94; 481; 483; 494; 581; 583), bereitgestellt wird und für Punkte zwischen dem ersten und zweiten Punkt auf der Werkzeugbahn (20; 82), vorzugsweise zwischen dem ersten und zweiten Werkzeugbahnpunkt (80; 81; 83; 94; 481; 483; 494; 581; 583), ein kontinuierlicher Verlauf ermittelt wird, bevorzugt mittels Interpolation, besonders bevorzugt mittels linearer Interpolation.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass (i) eine erste Ausrichtungsinformation für zumindest einen Punkt (501; 503; 505; 507; 509) auf dem Querschnittspfad (54; 354; 355; 454; 554) bereitgestellt wird; und (ii) basierend auf der ersten Ausrichtungsinformation eine zweite Ausrichtungsinformation für zumindest einen Punkt der Werkzeugbahn (20; 82), vorzugsweise für zumindest einen der Werkzeugbahnpunkte (80; 81; 83; 94; 481; 483; 494; 581; 583), bereitgestellt wird; wobei jede der Ausrichtungsinformationen eine Ausrichtung einer Werkzeugachse (W) des Auftragswerkzeugs (12) für den jeweiligen Punkt beschreibt.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die erste Ausrichtungsinformation für zumindest einen weiteren Punkt (86; 511) auf dem Querschnittspfad (54; 354; 355; 454; 554) unter Berücksichtigung der ersten Ausrichtungsinformation ermittelt wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei die erste Ausrichtungsinformation in Schritt (i) jeweils für einen ersten und einen zweiten Punkt (501; 503; 505; 507; 509) auf dem Querschnittspfad (54; 354; 355; 454; 554) bereitgestellt wird und für Punkte (86; 511) zwischen dem ersten und zweiten Punkt (501; 503; 505; 507; 509) auf dem Querschnittspfad (54; 354; 355; 454; 554) ein kontinuierlicher Verlauf ermittelt wird, bevorzugt mittels Interpolation, besonders bevorzugt mittels linearer Interpolation.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtungsinformation einen Winkel zwischen der Werkzeugachse (W) und der Rotationsachse (R) oder einen Richtungsvektor (87; 502, 504, 506, 508, 510, 512) der Werkzeugachse (W) beschreibt.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtungsinformation eines Punktes auf der Werkzeugbahn (20; 82), vorzugsweise eines Werkzeugbahnpunktes (80; 81; 83; 94; 481; 483; 494; 581; 583), oder eines Punktes (86; 511) des Querschnittspfades (54; 354; 355; 454; 554) nach Maßgabe eines Verlaufs der Querschnittskontur (42; 342; 442; 542) bestimmt wird.
  21. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittskonturdaten oder/und die Achsdaten bestimmt werden aus: - 3D-Modelldaten des Werkstücks (28; 328), oder - Daten einer bevorzugt zweidimensionalen Abtragswerkzeugbahn für ein Abtragswerkzeug eines Trennverfahrens zum Herstellen des Werkstücks (28; 328), bevorzugt eines spanabhebenden Bearbeitungsverfahrens, besonders bevorzugt eines Dreh- oder/und Fräsbearbeitungsverfahrens.
  22. Verfahren zum additiven Fertigen eines Werkstücks (28; 328) mittels zumindest einer Werkzeugbahn (20; 82), die nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21 erzeugt wurde.
  23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Werkzeugbahn (20; 82) mit im Wesentlichen konstantem Vorschub für das Auftragswerkzeug (12) abgefahren wird.
  24. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Werkzeugbahn (20; 82) mit variablem Vorschub für das Auftragswerkzeug (12) abgefahren wird.
  25. Verfahren nach Anspruch 24, wobei zumindest während eines letzten Werkzeugumlaufs der Werkzeugvorschub gegenüber einem nicht letzten Werkzeugumlauf erhöht oder reduziert wird.
  26. Vorrichtung (10) zum additiven Fertigen eines im Wesentlichen rotationssymmetrischen Werkstücks (28; 328) mittels einer Werkzeugbahn (20; 82), die nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18 erzeugt wurde; wobei die Vorrichtung (10) ein Auftragswerkzeug (12) für eine additive Fertigung umfasst, insbesondere einen Auftragsschweißkopf; wobei die Vorrichtung (10) nach Maßgabe von Querschnittskonturdaten, die zumindest einen Abschnitt einer Querschnittskontur (42; 342; 442; 542) des Werkstücks (28; 328) beschreiben sowie nach Maßgabe von Achsdaten, die eine Rotationsachse (R) des rotationssymmetrischen Werkstücks (28; 328) beschreiben, einen kontinuierlichen Querschnittspfad (54; 354; 355; 454; 554) unter Berücksichtigung der Querschnittskonturdaten erzeugt; wobei der Querschnittspfad (54; 354; 355; 454; 554) dem Abschnitt der Querschnittskontur (42; 342; 442; 542) einbeschrieben ist; wobei die Vorrichtung (10) die Werkzeugbahn (20; 82) mit einem um die Rotationsachse (R) umlaufenden helixförmigen oder/und spiralförmigen Verlauf erzeugt; wobei die Werkzeugbahn (20; 82) den Querschnittspfad (54; 354; 355; 454; 554), vorzugsweise bei jedem Umlauf um die Rotationsachse (R), schneidet; und wobei die Vorrichtung (10) das Auftragswerkzeug (12) entlang der Werkzeugbahn (20; 82) führt und dabei Material aufträgt.
  27. Vorrichtung (10) nach Anspruch 26, wobei die Vorrichtung (10) ferner ein Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25 umfasst.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10031441A1 (de) 2000-06-28 2002-03-28 Open Mind Software Technologie Verfahren zum Steuern der Arbeitsbewegung eines Fräswerkzeugs
US20180113432A1 (en) 2016-10-25 2018-04-26 The Boeing Company Methods and systems for generating a continuous helical tool path for parts having multiple central axes
US20180341248A1 (en) 2017-05-24 2018-11-29 Relativity Space, Inc. Real-time adaptive control of additive manufacturing processes using machine learning
US20190315067A1 (en) 2016-12-08 2019-10-17 Betatype Group Ltd. Additive Manufacturing

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10953609B1 (en) * 2013-03-22 2021-03-23 Markforged, Inc. Scanning print bed and part height in 3D printing
US11059217B2 (en) * 2015-11-23 2021-07-13 Frank A. McKiel, Jr. Method and apparatus for transposing extruded materials to fabricate an object surface
US10974299B2 (en) * 2017-07-17 2021-04-13 Desktop Metal, Inc. Additive fabrication using variable build material feed rates

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10031441A1 (de) 2000-06-28 2002-03-28 Open Mind Software Technologie Verfahren zum Steuern der Arbeitsbewegung eines Fräswerkzeugs
US20180113432A1 (en) 2016-10-25 2018-04-26 The Boeing Company Methods and systems for generating a continuous helical tool path for parts having multiple central axes
US20190315067A1 (en) 2016-12-08 2019-10-17 Betatype Group Ltd. Additive Manufacturing
US20180341248A1 (en) 2017-05-24 2018-11-29 Relativity Space, Inc. Real-time adaptive control of additive manufacturing processes using machine learning

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