LU502569B1 - Verfahren zur Werkstückbearbeitung innerhalb einer Bearbeitungsmaschine - Google Patents

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LU502569B1
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Werkstückbearbeitung innerhalb einer Bearbeitungsmaschine, bei dem ein Werkzeug relativ zu einem Werkstück (1) bewegt wird. Das Werkzeug oder das Werkstück (1) wird in einer durch eine Bewegungsbahn (3) vorgegebenen Verfahrrichtung mit einer vorgebbaren Verfahrgeschwindigkeit verfahren. Die Bewegungsbahn (3) ist in Bearbeitungsabschnitte (4) und Beschleunigungsabschnitte (5) unterteilt. Innerhalb der Bearbeitungsabschnitte (4) wird zwischen einem Startpunkt (6) und einem Endpunkt (7) des Bearbeitungsabschnitts (4) eine Werkstückbearbeitung mit einer vorgebbaren Bearbeitungsverfahrgeschwindigkeit in einer Bearbeitungsverfahrrichtung durchgeführt. Entlang des durch den Endpunkt (7) eines ersten Bearbeitungsabschnitts (11) und dem Startpunkt (6) eines zweiten Bearbeitungsabschnitts (12) festgelegten Beschleunigungsabschnitts (5) wird die Verfahrgeschwindigkeit so angepasst, sodass an dem Startpunkt (6) des Bearbeitungsabschnitts (4) die vorgegebene Bearbeitungsverfahrgeschwindigkeit erreicht ist.

Description

- 1 - PON 3220 P LU
LU502569
Ponticon GmbH
Verfahren zur Werkstückbearbeitung innerhalb einer
Bearbeitungsmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Werkstückbearbeitung innerhalb einer Bearbeitungsmaschine, bei dem ein Werkzeug relativ zu einem Werkstück bewegt wird, wobei das Werkzeug oder das Werkstück in einer durch eine Bewegungsbahn vorgegebenen Verfahrrichtung mit einer vorgebbaren
Verfahrgeschwindigkeit verfahren wird, wobei die
Bewegungsbahn in Bearbeitungsabschnitte und
Beschleunigungsabschnitte unterteilt ist, wobei innerhalb der
Bearbeitungsabschnitte zwischen einem Startpunkt und einem
Endpunkt des Bearbeitungsabschnitts eine Werkstückbearbeitung mit einer vorgebbaren Bearbeitungsverfahrgeschwindigkeit in einer Bearbeitungsverfahrrichtung durchgeführt wird.
Bei dem hier verwendeten Oberbegriff der Bearbeitungsmaschine werden auch Schneidmaschinen, Lackiermaschinen, Fräsmaschinen oder Laserauftragschweißmaschinen verstanden. Allen
Bearbeitungsmaschinen ist gemeinsam, dass diese über ein
Achssystem verfügen, mit dem entweder das Werkzeug oder das
Werkstück bewegt wird, um für den Bearbeitungsprozess notwendige Verfahrbewegung zu realisieren. Dabei werden für den jeweiligen Bearbeitungsabschnitt zur Werkstückbearbeitung neben der Verfahrgeschwindigkeit weitere verfahrensspezifisch
Bearbeitungsparameter vorgegeben. Beim Laserauftragschweißen werden beispielsweise die Laserleistung, ein Grad der
Defokussierung der Laserstrahlung, ein Abstand zum Werkstück oder ein Pulvermassenstrom vorgegeben.
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LU502569
Dabei sind in Maschinensteuerungen die angegebenen
Bearbeitungsparameter jeweils am Startpunkt und am Endpunkt des Bearbeitungsabschnitts vorgebbar, sodass die
Bearbeitungsparameter und/oder die Verfahrgeschwindigkeit entlang der Bearbeitungsstrecke zeit- oder ortsaufgelost anpassbar sind.
Häufig ist die Kinematik der Bearbeitungsmaschinen aufgrund der zu bewegenden Massen und der dadurch entstehenden
Trägheitskräfte dahingehend eingeschränkt, dass maximale
Beschleunigung und damit die Geschwindigkeitszunahme entlang eines definierten Abschnittes der Bewegungsbahn durch den maschinenbedingten maximal zulässigen Ruck begrenzt ist, sodass in einem Startpunkt des Bearbeitungsabschnitts die vorgegebenen Bearbeitungsparameter nicht erreicht sind.
Beispielsweise kann es der Fall sein, dass eine in dem
Startpunkt der Bearbeitungsstrecke vorgegebene
Bearbeitungsverfahrgeschwindigkeit aufgrund einer zu geringen
Beschleunigung unterschritten ist und der Bearbeitungsvorgang mit den sich von den vorgegebenen Soll-Bearbeitungsparametern unterscheidenden Ist-Bearbeitungsparametern durchgeführt wird. Die Folge ist ein Bearbeitungsprozess, der unter abweichenden Prozessbedingungen durgeführt wird, was unmittelbar zu einem abweichenden Bearbeitungsergebnis führen kann.
Des Weiteren können während des Bearbeitungsvorgangs bei hohen Bearbeitungsverfahrgeschwindigkeiten massenträgheitsbedingte Bahnabweichungen entstehen. Dabei wird die vorgegebene Bewegungsbahn des Werkzeugs oder des
Werkstücks nicht eingehalten. Dies führt unmittelbar zu einer
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Abweichung zu der Sollgeometrie oder aber zu einem
Bearbeitungsprozess, der unter abweichenden
Prozessbedingungen durchgeführt wird, was unmittelbar zu einem abweichenden Bearbeitungsergebnis führen kann
Das Laserauftragschweiben wird in bekannten
Ausführungsvarianten für die Beschichtung oder die Reparatur eines Werkstücks oder für die additive Fertigung von
Bauteilen verwendet. Dabei wird ein pulverfôrmiger
Zusatzwerkstoff, beispielsweise ein Metallpulver, mit Hilfe einer Pulverzufuhrdiise in die Wechselwirkungszone der
Laserstrahlung mit dem Metallpulver eingebracht und dort mittels Laserstrahlung aufgeschmolzen, sodass ein Verbund des geschmolzenen Metallpulvers und dem Werkstück beziehungsweise der bereits aufgetragenen Schicht entsteht.
In einer Variante des LaserauftragschweiBens, dem Extremen
Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweillen (kurz: EHLA), wird der pulverfôrmige Zusatzwerkstoff durch die gebündelte
Laserstrahlung aufgeschmolzen, bevor er in das durch die
Laserstrahlung erzeugte Schmelzbad gelangt. Damit können sehr hohe Verfahrgeschwindigkeiten im Bereich von 10 m/min bis 500 m/min realisiert werden und Schichten mit einer
Schichtdicke im Bereich von 10 um bis 250 um pro Schicht hergestellt werden.
Dabei kann das Werkstück gegenüber dem Laserstrahl und dem
Pulvergasstrahl bewegt werden, sodass eine Schmelzspur auf der Werkstückoberfläche erzeugt wird. Durch das
Übereinanderlegen einzelner Schichten lassen sich dreidimensionale Strukturen additiv aufbauen. Der Aufbau solcher Strukturen geschieht entweder auf vorhandenen
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Bauteilen oder bei der Erzeugung ganzer Objekte auf einer
Werkstückträgerplatte, die dann als Basis dient.
Um solche hohe Bearbeitungsverfahrgeschwindigkeit zu erreichen, sind hohe Anforderungen an die Prozesstechnik sowie Kinematik der dafür verwendeten Vorrichtungen zu erfüllen. Insbesondere sind die meist großen
Werkstückgewichte und die großen Massen des Werkzeugs, wie die Pulverdüse beziehungsweise die Laseroptik bei der
Verfahrbewegung zu berücksichtigen.
Als Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird es angesehen, eine Verfahrensstrategie für einen Bearbeitungsprozess bereitzustellen, mit dem die Bearbeitung eines Werkstücks an einem Startpunkt der Bearbeitungsstrecke mit vorgegebenen
Bearbeitungsparametern und bei Verfahrgeschwindigkeiten von 10 m/min bis 500 m/min durchführbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass entlang des durch den Endpunkt eines ersten
Bearbeitungsabschnitts und dem Startpunkt eines zweiten
Bearbeitungsabschnitts festgelegten Beschleunigungsabschnitts die Verfahrgeschwindigkeit so angepasst wird, sodass an dem
Startpunkt des Bearbeitungsabschnitts die vorgegebene
Bearbeitungsverfahrgeschwindigkeit erreicht ist.
Bei den bei dem EHLA-Verfahren auftretenden
Relativgeschwindigkeiten zwischen dem Werkzeug und dem
Werkstück im Bereich von 10 m/min bis 200 m/min, vorzugsweise mehr als 500 m/min, und Beschleunigungen von mehr als 50 m/s2 entstehen durch die sich bewegenden Massen hohe Impulse.
Diese Impulse können die Umgebung der Vorrichtung
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LaserauftragschweiBvorgang führen. Durch die Beschleunigung des Werkzeugs oder des Werkstücks entlang der
Beschleunigungsbahnabschnitte und damit auBerhalb des
Bearbeitungsabschnitts können die hohen auftretenden Impulse und Beschleunigungen reduziert werden, da eine verlängerte
Beschleunigungsstrecke zur Erreichung der vorgegebenen
Bearbeitungsverfahrgeschwindigkeit zur Verfügung steht. Somit können die Beschleunigungen des Werkzeugs und der
Werkzeugaufnahme oder Beschleunigungen des Werkstiicks unterhalb der maximal zulässigen Beschleunigung eingestellt werden.
Dabei ist erfindungsgemäß aber auch vorgesehen, dass entlang des Beschleunigungsabschnitt neben einer Vergrößerung der
Verfahrgeschwindigkeit auch eine Verringerung der
Verfahrgeschwindigkeit vorgesehen ist. Ebenso ist es vorgesehen, dass die Verfahrgeschwindigkeit entlang des
Beschleunigungsabschnitts gar nicht verändert wird und die
Verfahrbewegung des Werkstücks oder des Werkzeugs entlang der
Beschleunigungsbahn mit konstanter Geschwindigkeit durchgeführt wird.
Um eine gesteigerte Bearbeitungsverfahrgeschwindigkeit zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück einstellen zu können, ist in einer vorteilhaften Umsetzung des Erfindungsgedankens vorgesehen, dass für die Bewegung des Werkzeugs relativ zu dem Werkstück sowohl das Werkzeug als auch das Werkstück bewegt werden, wobei das Werkzeug und das Werkstück in jeweils voneinander verschiedenen Verfahrrichtungen oder in verschiedenen Verfahrgeschwindigkeiten bewegt werden. Somit
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LU502569 kann eine Verdopplung der Bearbeitungsverfahrgeschwindigkeit erreicht werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verfahrbewegung des Werkzeugs und/oder des Werkstiicks in drei Raumrichtungen (x, y, z) erfolgt.
Maßgeblich ist dabei die relative Bewegung zwischen dem
Werkstück und dem Bearbeitungswerkzeug der
Bearbeitungsmaschine. Je nach Ausgestaltung und Typ der
Bearbeitungsmaschine findet eine Bewegung des Werkstiicks und/oder eine Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs statt. Dazu werden die Bewegungen in den drei Raumrichtungen (x, y, z), vorzugsweise Bahnbewegungen, durchgeführt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Beschleunigungsabschnitt in mehrere
Beschleunigungsbahnabschnitte unterteilt ist, wobei die
Beschleunigungsbahnabschnitte Jeweils durch eine geometrische
Form und eine Länge des Beschleunigungsbahnabschnitts vorgebbar sind. Somit ist eine besonders flexible
Ausgestaltung der Beschleunigungsabschnitte möglich. Die geometrische Gestaltung des Beschleunigungsabschnitts kann beispielsweise als Gerade, als Kreissegment mit einem bestimmten Radius, als Abschnitt einer Hyperbel und so weiter erfolgen.
Um in Abhängigkeit der gewünschten Optimierung der
Werkstückbearbeitung zu erreichen, ist bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass die geometrische Form und die Länge der
Beschleunigungsbahnabschnitte in Abhängigkeit der an dem
Startpunkt und an dem Endpunkt des Bearbeitungsabschnitts
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LU502569 vorgegebenen Bearbeitungsverfahrgeschwindigkeiten erfolgt.
Damit ist eine Auslegung der Beschleunigungsbahnabschnitte mit dem Ziel konstanter Verfahrgeschwindigkeiten, konstanter
Beschleunigung, reduzierter Bahnabweichung im Prozess, reduziertem Ruck oder verkürzter Bearbeitungszeit möglich.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass zumindest ein
Beschleunigungsbahnabschnitt in einer
Beschleunigungsbahnebene angeordnet ist, die sich von einer den Startpunkt oder den Endpunkt des Bearbeitungsabschnitts umfassenden Bearbeitungsbahnebene unterscheidet. Dadurch, dass Verfahrbewegungen des Werkzeugs und/oder des Werkstücks in den drei Raumrichtungen (x, vy, z) möglich sind, kann somit eine flexible Ausgestaltung der Verfahrbewegung und
Verfahrgeschwindigkeit entlang der
Beschleunigungsbahnabschnitte erfolgen. Dadurch wird auch ermöglicht, dass die Verfahrgeschwindigkeit entlang der
Beschleunigungsabschnitte konstant gehalten wird, da eine geometrische Form der Beschleunigungsabschnitte gewählt ist, wodurch die die maschinenbezogene maximal zulässige
Beschleunigung nicht überschritten wird. Auch kann in
Abhängigkeit der durch das Werkstück oder durch das Werkzeug begrenzte und zur Verfügung stehende Platzverhältnisse durch eine Ausgestaltung der Beschleunigungsbahnabschnitte in den drei Raumrichtungen (x, vy, z) optimal ausgenutzt werden.
Insbesondere bei großen Unterschieden zwischen der
Bearbeitungsverfahrgeschwindigkeit in einem Endpunkt eines
Bearbeitungsabschnitts und der
Bearbeitungsverfahrgeschwindigkeit in einem Startpunkt eines darauffolgenden Bearbeitungsabschnitts ist eine große
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LU502569
Beschleunigung des Werkzeugs oder des Werkstiicks notwendig, um die Verfahrgeschwindigkeitsdifferenz ausgleichen zu können, um die vorgegebene Bearbeitungsverfahrgeschwindigkeit im Startpunkt zu erreichen. Dabei kann ein
Beschleunigungsbahnabschnitt so an dem Bearbeitungsabschnitt angeordnet werden und eine geometrische Form aufweisen, sodass die Verfahrgeschwindigkeit entlang des
Beschleunigungsabschnitts beispielsweise durch eine konstante
Beschleunigung des Werkzeugs oder des Werkstücks erfolgen kann. Dies kann beispielsweise durch die geometrische
Gestaltung als Kreis mit einem groBen Radius oder durch einen
Hyperbelabschnitt erfolgen, sodass die maschinenbezogene maximal zulässige Beschleunigung unterschritten werden kann.
Denkbar ist aber auch eine Vergrößerung der
Verfahrgeschwindigkeit entlang eines
Beschleunigungsabschnitts und eine Verringerung der
Verfahrgeschwindigkeit, sodass insgesamt eine verringerte
Bearbeitungszeit möglich ist.
Damit ist eine Vergrößerung der Verfahrgeschwindigkeit auf die Bearbeitungsverfahrgeschwindigkeit des Startpunkts nicht oder nur in geringem Umfang notwendig, sodass eine verkürzte
Bearbeitungszeit möglich ist.
Um eine beschleunigungsfreie Überfahrt über den Startpunkt zu ermöglichen, ist bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass der in
Verfahrrichtung dem Startpunkt des Bearbeitungsabschnitts vorgelagerten Beschleunigungsbahnabschnitt so ausgerichtet ist, dass in Verfahrrichtung gesehen in dem Startpunkt des
Bearbeitungsabschnitts ein von dem
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Beschleunigungsbahnabschnitt und der
Bearbeitungsverfahrrichtung eingeschlossener Ubergangswinkel einen Wert von 0 Grad bis 1 Grad beträgt. Beispielsweise kann der vorgelagerte Beschleunigungsbahnabschnitt tangential an den Bearbeitungsabschnitt angeordnet sein, wobei dieser kreisfôrmig, ellipsenfôrmig oder von einer Gerade abweichenden Form ausgestaltet ist. Besonders vorteilhaft ist der vorgelagerte Beschleunigungsbahnabschnitt ohne Versatz an den Bearbeitungsabschnitt angeschlossen, sodass eine beschleunigungsfreie und ohne sprunghafte Verfahrbewegungen
Überfahrt über den Startpunkt möglich ist.
Um eine besonders schnelle Werkstückbearbeitung zu ermöglichen, ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung der
Erfindung vorgesehen, dass die Werkstückbearbeitung innerhalb des Bearbeitungsabschnitts mit einer
Bearbeitungsverfahrgeschwindigkeit im Bereich von 10 m/min bis 500 m/min durchgeführt wird.
In einer vorteilhaften Umsetzung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die Bearbeitungsmaschine so ausgestaltet ist, dass mit der Bearbeitungsmaschine Extrem-
Hochgeschwindigkeitsauftragschweißen (EHLA) durchführbar ist.
Dazu wird das Werkstück in den drei Raumrichtungen (x, y, Z) relativ zu einem parallel zum Werkstückträger angeordneten
Schweißkopfes bewegt. Bei dem Extrem-
Hochgeschwindigkeitsauftragschweißen wird als Werkzeug eine
Pulverdüse verwendet, durch die ein pulverförmiger
Zusatzwerkstoff in die Laserstrahlung injiziert wird, noch bevor das geschmolzene Pulver in das auf der
Werkstückoberfläche erzeugte Schmelzbad gelangt. Somit werden
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LU502569 auf der Werkstückoberfläche sehr dünne Schichten mit
Schichtdicken im Bereich von 10 pm bis 250 um pro Schicht erzeugt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird anhand des in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer auf einem
Werkstück vorgegebenen Bewegungsbahn in einer Draufsicht auf das Werkstück und
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer auf dem Werkstück vorgegebenen Bewegungsbahn in einer perspektivischen Ansicht.
In Fig. 1 ist ein Werkstück 1 in einer schematischen
Darstellung in einer Draufsicht gezeigt. Außerdem ist eine auf einer Werkstückoberfläche 2 des Werkstücks 1 schematisch dargestellte Bewegungsbahn 3 gezeigt. Entlang der
Bewegungsbahn 3 wird ein nicht dargestelltes Werkzeug mit einer vorgebbaren Verfahrgeschwindigkeit in einer durch die
Bewegungsbahn 3 vorgegeben Verfahrrichtung bewegt. Die
Bewegungsbahn 3 ist in Bearbeitungsabschnitte 4 und
Beschleunigungsabschnitte 5 unterteilt. Die
Bearbeitungsabschnitte 4 sind Jeweils durch einen
Startpunkt 6 und einen Endpunkt 7 definiert, wobei in dem
Bearbeitungsabschnitt 4 eine Werkstückbearbeitung mit dem nicht dargestellten Werkzeug mit einer
Bearbeitungsverfahrgeschwindigkeit durchgeführt wird. Entlang des durch den Endpunkt 7 eines ersten
Bearbeitungsabschnitts 8 und dem Startpunkt 6 eines zweiten
Bearbeitungsabschnitts 9 festgelegten
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Beschleunigungsabschnitts 5 wird die Verfahrgeschwindigkeit so angepasst, sodass an dem Startpunkt 6 des
Bearbeitungsabschnitts 4 die vorgegebene
Bearbeitungsverfahrgeschwindigkeit erreicht ist. Dabei ist ein erster Beschleunigungsabschnitt 11 halbkreisfôrmig ausgestaltet. Ein zweiter Beschleunigungsabschnitt 12 ist in zwei Beschleunigungsbahnabschnitte 10 unterteilt. Wobei der erste Beschleunigungsbahnabschnitt 10 als Kreissegment ausgestaltet ist und der zweite
Beschleunigungsbahnabschnitt 10 als Gerade ausgestaltet ist.
Der in Verfahrrichtung dem Startpunkt 6 eines dritten
Bearbeitungsabschnitts 13 vorgelagerte zweite
Beschleunigungsbahnabschnitt 10ist ohne Versatz und in
Verfahrrichtung unterbrechungsfrei an den dritten
Bearbeitungsabschnitt 13 angeordnet, sodass das nicht dargestellte Werkzeug ohne sprunghafte Verfahrbewegungen von dem Beschleunigungsbahnabschnitt 10 des zweiten
Beschleunigungsabschnitts 12 in den dritten
Bearbeitungsabschnitt 13 verfahren wird.
In Fig. 2 ist das Werkstiick 1 in einer schematischen
Darstellung in einer perspektivischen Ansicht gezeigt.
Außerdem ist die auf Werkstückoberflächen 2 des Werksticks 1 schematisch dargestellte Bewegungsbahn 3 gezeigt. Entlang der
Bewegungsbahn 3 wird das nicht dargestelltes Werkzeug mit der vorgebbaren Verfahrgeschwindigkeit in der durch die
Bewegungsbahn 3 vorgegeben Verfahrrichtung bewegt. Die in
Fig. 2 gezeigte Bewegungsbahn 3 ist in den ersten
Bearbeitungsabschnitt 8, einen zweiten
Bearbeitungsabschnitt 9 und in Beschleunigungsabschnitte 5 unterteilt. Dabei ist der Beschleunigungsabschnitt 5 in zwei
Beschleunigungsbahnabschnitte 10 unterteilt. Dabei ist der
- 12 - PON 3220 P LU
LU502569 zweite Beschleunigungsbahnabschnitt 10 in einer
Beschleunigungsbahnebene angeordnet, die sich von einer den
Startpunkt oder den Endpunkt des Bearbeitungsabschnitts umfassenden Bearbeitungsbahnebene unterscheidet.
In den Darstellungen der Fig. 1 und Fig. 2 sind lediglich jeweils einzelne mehrerer gleichartiger Elemente exemplarisch mit einem Bezugszeichen gekennzeichnet.

Claims (9)

- 13 - PON 3220 P LU LU502569 PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Werkstückbearbeitung innerhalb einer Bearbeitungsmaschine, bei dem ein Werkzeug relativ zu einem Werkstück (1) bewegt wird, wobei das Werkzeug oder das Werkstück (1) in einer durch eine Bewegungsbahn (3) vorgegebenen Verfahrrichtung mit einer vorgebbaren Verfahrgeschwindigkeit verfahren wird, wobei die Bewegungsbahn (3) in Bearbeitungsabschnitte (4) und Beschleunigungsabschnitte (5) unterteilt ist, wobei innerhalb der Bearbeitungsabschnitte (4) zwischen einem Startpunkt (6) und einem Endpunkt (7) des Bearbeitungsabschnitts (4) eine Werkstückbearbeitung mit einer vorgebbaren Bearbeitungsverfahrgeschwindigkeit in einer Bearbeitungsverfahrrichtung durchgeführt wird, wobei entlang des durch den Endpunkt (7) eines ersten Bearbeitungsabschnitts (4) und dem Startpunkt (6) eines zweiten Bearbeitungsabschnitts (4) festgelegten Beschleunigungsabschnitts (5) die Verfahrgeschwindigkeit so angepasst wird, sodass an dem Startpunkt (6) des Bearbeitungsabschnitts (4) die vorgegebene Bearbeitungsverfahrgeschwindigkeit erreicht ist.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Bewegung des Werkzeugs relativ zu dem Werkstück (1) sowohl das Werkzeug als auch das Werkstück (1) bewegt werden, wobei das Werkzeug und das Werkstück (1) in Jeweils voneinander verschiedenen Verfahrrichtungen oder in verschiedenen Verfahrgeschwindigkeiten bewegt werden.
- 14 - PON 3220 P LU LU502569
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrbewegung des Werkzeugs und/oder des Werkstiicks (1) in drei Raumrichtungen (x, y, z) erfolgt.
4. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungsabschnitt (5) in mehrere Beschleunigungsbahnabschnitte (10) unterteilt ist, wobei die Beschleunigungsbahnabschnitte (10) jeweils durch eine geometrische Form und eine Lange des Beschleunigungsbahnabschnitts (10) vorgebbar sind.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die geometrische Form und die Lange der Beschleunigungsbahnabschnitte (10) in Abhängigkeit der an dem Startpunkt (6) und an dem Endpunkt (7) des Bearbeitungsabschnitts (4) vorgegebenen Bearbeitungsverfahrgeschwindigkeiten erfolgt.
6. Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Beschleunigungsbahnabschnitt (10) in einer Beschleunigungsbahnebene angeordnet ist, die sich von einer den Startpunkt (6) oder den Endpunkt (7) des Bearbeitungsabschnitts (4) umfassenden Bearbeitungsbahnebene unterscheidet.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der in Verfahrrichtung dem Startpunkt (6) des Bearbeitungsabschnitts (4) vorgelagerten Beschleunigungsbahnabschnitt (10) so ausgerichtet ist, dass in Verfahrrichtung gesehen in dem Startpunkt (6) des Bearbeitungsabschnitts (4) ein von dem Beschleunigungsbahnabschnitt (10) und der
- 15 - PON 3220 P LU LU502569 Bearbeitungsverfahrrichtung eingeschlossener Ubergangswinkel (17) einen Wert von 0 Grad bis 1 Grad betragt.
8. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstiickbearbeitung innerhalb des Bearbeitungsabschnitts (4) mit einer Bearbeitungsverfahrgeschwindigkeit im Bereich von 10 m/min bis 500 m/min durchgeführt wird.
9. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsmaschine so ausgestaltet ist, dass mit der Bearbeitungsmaschine Extrem- Hochgeschwindigkeitsauftragschweilen (EHLA) durchführbar ist.
LU502569A 2022-07-26 2022-07-26 Verfahren zur Werkstückbearbeitung innerhalb einer Bearbeitungsmaschine LU502569B1 (de)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69624093T2 (de) * 1995-10-24 2003-01-30 Fanuc Ltd., Oshino Verfahren und gerät für eine numerische steuerung von werkzeugmaschinen mit achsbewegung
EP3623887A1 (de) * 2018-09-12 2020-03-18 Siemens Aktiengesellschaft Zeitoptimierte bewegungsführung zwischen bahnabschnitten

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69624093T2 (de) * 1995-10-24 2003-01-30 Fanuc Ltd., Oshino Verfahren und gerät für eine numerische steuerung von werkzeugmaschinen mit achsbewegung
EP3623887A1 (de) * 2018-09-12 2020-03-18 Siemens Aktiengesellschaft Zeitoptimierte bewegungsführung zwischen bahnabschnitten

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