WO2020114705A1 - Method and machining device for cutting a profiled hollow-chamber workpiece - Google Patents

Method and machining device for cutting a profiled hollow-chamber workpiece Download PDF

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WO2020114705A1
WO2020114705A1 PCT/EP2019/080502 EP2019080502W WO2020114705A1 WO 2020114705 A1 WO2020114705 A1 WO 2020114705A1 EP 2019080502 W EP2019080502 W EP 2019080502W WO 2020114705 A1 WO2020114705 A1 WO 2020114705A1
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WO
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workpiece
processing device
separating
cutting
plunge milling
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Application number
PCT/EP2019/080502
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German (de)
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Inventor
Karsten Ruetz
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Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg
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Publication date
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/38Removing material by boring or cutting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C3/00Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
    • B23C3/002Milling elongated workpieces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P13/00Making metal objects by operations essentially involving machining but not covered by a single other subclass
    • B23P13/04Making metal objects by operations essentially involving machining but not covered by a single other subclass involving slicing of profiled material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P23/00Machines or arrangements of machines for performing specified combinations of different metal-working operations not covered by a single other subclass
    • B23P23/04Machines or arrangements of machines for performing specified combinations of different metal-working operations not covered by a single other subclass for both machining and other metal-working operations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2220/00Details of milling processes
    • B23C2220/56Plunge milling

Definitions

  • the invention relates to a method for cutting
  • the invention further relates to a corresponding processing V orraum.
  • Processing device for cutting processing of a tubular workpiece by means of a
  • Processing device a feed device for feeding of the workpiece to be cut.
  • the feed device guides the tubular workpiece to be cut one
  • Laser processing device of the processing device for laser cutting In the course of
  • Laser cutting process in particular gradually cut pipe parts from the tubular workpieces.
  • tubular workpieces can be cut into tubular parts.
  • no workpieces can be cut that, in addition to a wall, also include internal workpiece sections, for example
  • Laser processing device can not be cut, so that it is not possible to separate individual workpiece parts.
  • Laser processing device can not be cut, so that it is not possible to separate individual workpiece parts.
  • the invention is therefore based on the object to remedy the disadvantages of the prior art mentioned.
  • hollow chamber profile-shaped workpiece with a wall and at least one lying within the wall
  • Inner workpiece section in particular a separator.
  • the processing is done using a
  • Processing device the processing device being a laser processing device and an additional separating device, in particular a mechanical one
  • the process includes the following steps:
  • the workpiece to be machined can in particular
  • the workpiece be rod-shaped and therefore have an elongated shape. Furthermore, the workpiece
  • the workpiece inner section can thus in particular be at least one Separator can be formed, the at least a first
  • the wall can be designed to run all the way round.
  • At least one workpiece part can be separated from the workpiece by means of the method. It is conceivable that a large number, in particular of the same type,
  • the separation area is the area of the workpiece in which the steps a. and b. be carried out, in particular to separate a workpiece part from the workpiece.
  • step a. can according to the invention by means of
  • Workpiece inner section of the workpiece are severed in the separation area.
  • This inner workpiece section is in particular with the laser cutting head
  • Laser processing device is not accessible and can therefore not be cut by laser cutting.
  • Laser processing device to cut the processing device by the of the
  • Laser processing device severable sections of the workpiece during the cutting process by means of
  • Laser processing device are cut and the inaccessible parts are cut by means of the cutting device. There is consequently a combination of the laser cutting process with a further cutting process, carried out by means of the cutting device.
  • all inner workpiece sections are in particular
  • step b. before step a. is carried out.
  • step a. before step b. is carried out.
  • the inner part of the workpiece in the separating area is first cut in particular by means of the separating device.
  • the further ones that can be cut by the laser processing device are first cut in particular by means of the separating device.
  • Workpiece sections are severed in the separation area, in particular to cut off a workpiece part from the workpiece.
  • a wall area in the separation area In order to reach the inner part of the workpiece, it is conceivable, in particular in the case of peripheral walls, that a wall area in the
  • Workpiece inner section is severed. Thereupon, a workpiece part can be completely removed by laser cutting
  • the separating device is designed as a mechanical separating device.
  • Separating device have a radial milling tool, in particular with comparatively less
  • the mechanical separating device comprises a saw, for example a circular saw, a band saw and / or a jigsaw, in order to cut through the inner part of the workpiece in the separating area.
  • the separating device is designed and configured to carry out a flame cutting process and / or a water jet cutting process in order to use the flame cutting process and / or the
  • Separating device comprises a plunge cutter in order to step a. to cut the inner part of the workpiece in the cutting area by means of a plunge milling process. This enables a comparatively low-power severing of the
  • Plunge milling for example, compared to radial milling, has the advantages of a low reaction force on the workpiece and a comparatively low one
  • plunge milling is particularly suitable with low workpiece stability and / or with long tool overhangs due to the comparatively low machining forces that occur.
  • the workpiece it is conceivable for the workpiece to be fed to the laser processing device and the mechanical separating device by means of a slide-through chuck with a comparatively low clamping force, so that, for example, milling away the inner part of the workpiece by means of a radial milling movement is comparatively expensive and difficult to accomplish.
  • the machining spindle in step a is operated at a speed of at least 4000 rpm, in particular at least 6000 rpm.
  • a processing speed in particular enables a comparatively economical cutting of the
  • the plunge cutter in step a. is operated with a feed rate of at least 0.5 m / min, in particular at least 1.2 m / min.
  • feed can enable a sufficiently high and therefore economical processing speed.
  • the plunge milling cutter in step a. is operated at a peripheral speed of at least 100 m / min. Such a high one too
  • Machining device has a chuck with at least one clamping jaw for clamping and moving the workpiece, the clamping force of the clamping jaw being a maximum of 2.5 kN, in particular a maximum of 2.0 kN.
  • the clamping force of the clamping jaw being a maximum of 2.5 kN, in particular a maximum of 2.0 kN.
  • a plunge milling process can be carried out in particular. Plunge milling enables in particular low-power machining of the workpiece. This is particularly due to the comparatively low reaction force on the workpiece and one
  • processing device can perform any combination of the processing device. Furthermore, the processing device can perform any combination of the processing device.
  • the workpiece advantageously consists of aluminum or comprises aluminum. Consequently, in particular
  • the workpieces to be machined in accordance with the method consist of other common materials or comprise other common materials.
  • common materials can also be structural steel, stainless steel, copper and / or brass. Additionally or alternatively, common materials of this type can also be used
  • the object set is also achieved by a processing device for performing the
  • Processing device has a laser processing device and an additional separation device, in particular a mechanical separation device.
  • Hollow chamber profiles can be separated into individual pieces.
  • the separating device preferably comprises one
  • Plunge cutters Such a plunge cutter enables
  • Plunge milling can be used to separate internal workpiece sections
  • Vibrations are excited on the workpiece. Internal geometries can also be severed when the clamping force in a chuck
  • Processing device are comparatively small and are, for example, at a maximum of about 2 kN per chuck of the chuck.
  • the separating device comprises a machining spindle on which the plunge milling cutter can be arranged or
  • Figure 1 is a schematic perspective view of a
  • FIG. 2 shows a schematic perspective illustration of a workpiece to be machined by means of the machining device according to FIG. 1;
  • FIG. 1 schematic representation of a separation process by means of the laser processing device according to Figure 1; and 5 shows a perspective view of a part of the workpiece of the workpiece shown in FIG. 2, separated by means of the separating processes shown in FIGS. 3 and 4.
  • FIG. 1 shows schematically simplified a processing device generally designated by the reference numeral 10. This includes a laser processing device 12. Furthermore, this includes an additional cutting device 14.
  • the laser processing device 12 comprises one
  • Laser cutting head 18 leads.
  • the separator 14 is next to or below the
  • Laser cutting head 18 arranged. This comprises a shaft, shown in FIG. 3, which is rotatable about an axis of rotation 22
  • a plunge cutter 26 is detachably arranged on the spindle 24.
  • the processing device 10 further includes a
  • Feeding device 28 for the lateral feeding of a workpiece 30 to be cut by the machining device 10. The process of separating a workpiece part from the
  • the feed device 28 comprises one
  • the feed device 28 further comprises a holding device 34 for holding and Displacement of the workpiece 30.
  • the holding device 34 is driven by a motor and can be displaced back and forth in a feed direction (X direction) 36.
  • Feed device 28 further comprises a machine bed 38 with guide rails 40 on which the holding device 34 is arranged such that it can be displaced.
  • the holding device 34 also has a chuck 42 with four clamping jaws 44.
  • the chuck 42 serves to hold the workpiece 30.
  • the workpieces 30 are each clamped with a clamping force up to a maximum of approximately 2 to 2.5 kN per clamping jaw 44.
  • the chuck 42 is rotatable, as indicated by the double arrow 46, in order to rotate a clamped workpiece 30.
  • the feed device 28 further comprises a workpiece support 48 arranged on the machine bed 38 for supporting the workpiece 30.
  • the feed device comprises
  • Feed device 28 a push-through chuck 50, through which the workpiece 30 is fed to the laser processing device 12 or the separating device 14.
  • Push-through chuck 50 likewise has clamping jaws, the workpiece 30 being carried through being clamped with a clamping force of up to a maximum of approximately 2 to 2.5 kN per clamping jaw.
  • the processing device 10 further includes a
  • Unloading device 51 for removing a cut workpiece Unloading device 51 for removing a cut workpiece.
  • This magazine 53 can, for example, as
  • drills, flow drills, thread cutting tools or thread forming tools can be arranged. Consequently, instead of a plunge milling cutter 26, for example, another tool can also be arranged on the spindle 24, for example in order to cut a thread in one
  • processing device 10 is designed to carry out the following method:
  • the workpiece 30 is designed as a hollow chamber profile and is shown schematically in perspective in FIG.
  • the workpiece 30 can be designed in particular as an aluminum hollow chamber profile. Hence, that points
  • Workpiece 30 in particular a rectangular or
  • the workpiece 30 comprises a peripheral wall 52. Inside the wall is a
  • Workpiece inner section 54 is arranged, which is designed as a separating web and consequently the workpiece 30 in two
  • the separation area 62 is consequently the area of the workpiece 30 at which the workpiece part 60 is to be separated from the remaining workpiece 30. Then a plunge cutter 26 is used first
  • Separator 54 is severed in the separation area 62. This continues until the inside of the opposite wall 52 is reached (cf. FIG. 3b). Overall, the
  • the plunge milling process consequently introduced a circular cylindrical bore into the workpiece 30 with comparatively little force.
  • the plunge milling process can be carried out with a plunge cutter with a diameter of 6 mm at a speed of 6000 revolutions per minute, which is one
  • Circumferential speed of 113 per minute corresponds.
  • the feed can be, for example, 1.2 m / min.
  • Laser processing device 12 a laser cut 66 along the circumference 65 of the workpiece 30 in the separation area 62
  • Wall 52 in the separation area 62 is cut over the entire circumference 65.
  • the workpiece part 60 is consequently separated by a combination of a plunge milling process and a laser cutting process.
  • the separating web 54 located in the interior of the wall 52 is first
  • This interior area of the hollow chamber-shaped workpiece 30 is with
  • Laser cutting head 18 cannot be severed. The entire remaining part of the workpiece 30 that can be cut by the laser radiation 18 is then cut in a particularly efficient and rapid manner by laser cutting. Overall, processing of hollow-chamber profile-like workpieces can thus be made possible by means of a laser processing device 12, by the process of the
  • Laser processing device 12 not severable
  • hollow chamber profile-like workpieces 30 are carried out.

Abstract

The invention relates to a method for cutting a workpiece (30), in particular a profiled hollow-chamber workpiece, comprising a wall (52) and at least one workpiece inner section (54) lying within the wall (52), in particular a separating web, using a machining device (10). The machining device (10) has a laser machining device (12) and an additional separating device (14), in particular a mechanical separating device (14). The method has the following steps: a. separating the workpiece inner section (54) in a separating region (62) of the workpiece (30) using the separating device (14); and b. separating the wall (52) of the workpiece (30) in the separating region (62) using the laser machining device (12).

Description

Titel: Verfahren und Bearbeitungsvorrichtung zur schneidenden Bearbeitung eines Title: Method and processing device for cutting processing a
hohlkammerprofilförmigen Werkstücks hollow-chamber-shaped workpiece
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur schneidenden The invention relates to a method for cutting
Bearbeitung eines, insbesondere hohlkammerprofilförmigen, Werkstücks. Die Erfindung betrifft ferner eine dazugehörige BearbeitungsVorrichtung . Machining of a workpiece, in particular a hollow chamber profile. The invention further relates to a corresponding processing V orrichtung.
Aus der DE 10 2016 106 067 Al ist eine From DE 10 2016 106 067 Al is one
Bearbeitungsvorrichtung zur schneidenden Bearbeitung eines rohrförmigen Werkstücks mittels einer Processing device for cutting processing of a tubular workpiece by means of a
Bearbeitungsvorrichtung vorbekannt. Dabei weist die Processing device known. The
Bearbeitungsvorrichtung eine Zuführeinrichtung zur Zufuhr des zu schneidenden Werkstücks auf. Die Zuführeinrichtung führt das zu schneidende rohrförmige Werkstück einer Processing device a feed device for feeding of the workpiece to be cut. The feed device guides the tubular workpiece to be cut one
Laserbearbeitungseinrichtung der Bearbeitungsvorrichtung zum Laserscheiden zu. Dabei werden im Zuge des Laser processing device of the processing device for laser cutting. In the course of
Laserschneidvorgangs insbesondere nach und nach Rohrteile von den rohrförmigen Werkstücken abschnitten. Laser cutting process in particular gradually cut pipe parts from the tubular workpieces.
Abgeschnittene Rohrteile werden über eine Cut pipe parts are over a
Entladeeinrichtung aufgenommen und aus der Unloading device added and from the
Laserbearbeitungseinrichtung abgeführt . Laser processing device removed.
Mittels der aus der DE 10 2016 106 067 Al vorbekannten Bearbeitungsvorrichtung können zwar rohrförmige Werkstücke in Rohrteile geschnitten werden. Allerdings können keine Werkstücke geschnitten werden, die neben einer Wandung auch innenliegende Werkstückabschnitte, wie beispielsweise By means of the processing device known from DE 10 2016 106 067 A1, tubular workpieces can be cut into tubular parts. However, no workpieces can be cut that, in addition to a wall, also include internal workpiece sections, for example
Trennstege, aufweisen. Dies deswegen, da die innerhalb der Wandung eines Werkstücks liegenden Geometrien mangels Zugänglichkeit mit dem Laserschneidkopf der Separators, have. This is because the geometries within the wall of a workpiece lack access to the laser cutting head
Laserbearbeitungseinrichtung nicht geschnitten werden können, so dass ein Abtrennen einzelner Werkstückteile nicht möglich ist. Insofern können beispielsweise Laser processing device can not be cut, so that it is not possible to separate individual workpiece parts. In this respect, for example
hohlkammerprofilförmige Werkstücke mittels der vorbekannten Bearbeitungsvorrichtung nicht in einzelne Werkstückteile geschnitten werden. Vielmehr erfolgt das Schneiden Workpieces in the form of a hollow chamber profile cannot be cut into individual workpiece parts by means of the known processing device. Rather, the cutting is done
hohlkammerprofilförmiger Werkstücke insbesondere durch konventionelles Spanabheben mit Fräswerkzeugen mit workpieces in the form of a hollow chamber profile, in particular by means of conventional chip removal with milling tools
vergleichsweise geringer Bearbeitungsgeschwindigkeit. comparatively low processing speed.
Insbesondere bei Werkstücken mit komplexen Especially for workpieces with complex
Bearbeitungskonturen führt dies zu vergleichsweise hohen Fertigungskosten . Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunden, den genannten Nachteilen des Standes der Technik Abhilfe zu schaffen . Machining contours lead to comparatively high manufacturing costs. The invention is therefore based on the object to remedy the disadvantages of the prior art mentioned.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved by a method with the features of claim 1.
Vorgeschlagen wird demnach zunächst ein Verfahren zur schneidenden Bearbeitung eines, insbesondere Accordingly, a method for cutting machining, in particular, is initially proposed
hohlkammerprofilförmigen, Werkstücks mit einer Wandung und wenigstens einem innerhalb der Wandung liegenden hollow chamber profile-shaped workpiece with a wall and at least one lying within the wall
Werkstückinnenabschnitt, insbesondere einem Trennsteg. Die Bearbeitung erfolgt dabei mittels einer Inner workpiece section, in particular a separator. The processing is done using a
Bearbeitungsvorrichtung, wobei die Bearbeitungsvorrichtung eine Laserbearbeitungseinrichtung und eine zusätzliche Trenneinrichtung, insbesondere eine mechanische Processing device, the processing device being a laser processing device and an additional separating device, in particular a mechanical one
Trenneinrichtung, aufweist. Das Verfahren umfasst folgende Schritte : Separating device has. The process includes the following steps:
a. Durchtrennen des Werkstückinnenabschnitts in einem a. Cutting the inner part of the workpiece in one
Trennbereich des Werkstücks mittels der Trenneinrichtung; und Cutting area of the workpiece by means of the cutting device; and
b. Durchtrennen der Wandung des Werkstücks im Trennbereich mittels der Laserbearbeitungseinrichtung. b. Cutting the wall of the workpiece in the cutting area using the laser processing device.
Das zu bearbeitende Werkstück kann insbesondere The workpiece to be machined can in particular
stangenartig ausgebildet sein und demnach eine längliche Form aufweisen. Des Weiteren kann das Werkstück be rod-shaped and therefore have an elongated shape. Furthermore, the workpiece
insbesondere ein Hohlkammerprofil aufweisen. Somit kann der Werkstückinnenabschnitt insbesondere als wenigstens ein Trennsteg ausgebildet sein, der wenigstens eine erste in particular have a hollow chamber profile. The workpiece inner section can thus in particular be at least one Separator can be formed, the at least a first
Kammer des Werkstücks von einer zweiten Kammer trennt. Die Wandung kann insbesondere vollständig umlaufend ausgebildet sein . Separates the chamber of the workpiece from a second chamber. In particular, the wall can be designed to run all the way round.
Mittels des Verfahrens kann insbesondere wenigstens ein Werkstückteil vom Werkstück abgetrennt werden. Denkbar ist, dass eine Vielzahl, insbesondere gleichartiger, In particular, at least one workpiece part can be separated from the workpiece by means of the method. It is conceivable that a large number, in particular of the same type,
Werkstückteile vom Werkstück durch wiederholtes Durchführen der Schritte a. und b. abgetrennt werden. Workpiece parts from the workpiece by repeating steps a. and b. be separated.
Der Trennbereich ist derjenige Bereich des Werkstücks, in dem die erfindungsgemäßen Schritte a. und b. durchgeführt werden, um insbesondere ein Werkstückteil vom Werkstück abzutrennen . The separation area is the area of the workpiece in which the steps a. and b. be carried out, in particular to separate a workpiece part from the workpiece.
In Schritt a. kann erfindungsgemäß mittels der In step a. can according to the invention by means of
Trenneinrichtung der im Inneren der Wandung liegende Separating device for the one located inside the wall
Werkstückinnenabschnitt des Werkstücks im Trennbereich durchtrennt werden. Dieser Werkstückinnenabschnitt ist insbesondere mit dem Laserschneidkopf der Workpiece inner section of the workpiece are severed in the separation area. This inner workpiece section is in particular with the laser cutting head
Laserbearbeitungseinrichtung nicht zugänglich und kann somit nicht durch Laserschneiden durchtrennt werden. Laser processing device is not accessible and can therefore not be cut by laser cutting.
Erfindungsgemäß wird dieser Bereich mittels der According to the invention this area is by means of
Trenneinrichtung durchtrennt. Somit ist die Möglichkeit gegeben, Werkstückteile unter Verwendung der Cutting device severed. There is thus the possibility of using workpiece parts
Laserbearbeitungseinrichtung der Bearbeitungsvorrichtung zu durchtrennen, indem die von der Laser processing device to cut the processing device by the of the
Laserbearbeitungseinrichtung zugänglichen Teile des Parts of the laser processing facility accessible
Werkstücks im Trennbereich getrennt werden, und die nicht zugänglichen Teile des Werkstücks im Trennbereich mittels der Trenneinrichtung abgetrennt werden. Workpiece in the separation area, and not accessible parts of the workpiece are separated in the cutting area by means of the cutting device.
Gegenüber dem Stand der Technik kann folglich insbesondere eine Geschwindigkeitssteigerung und/oder eine Compared to the state of the art, a speed increase and / or a
Kostenreduzierung erzielt werden, indem die von der Cost reduction can be achieved by using the
Laserbearbeitungseinrichtung durchtrennbaren Abschnitte des Werkstücks beim Trennvorgang mittels der Laser processing device severable sections of the workpiece during the cutting process by means of
Laserbearbeitungseinrichtung durchtrennt werden und die nicht zugänglichen Teile mittels der Trenneinrichtung durchtrennt werden. Es findet folglich eine Kombination des Laserschneidvorgangs mit einem weiteren Trennvorgang, ausgeführt mittels der Trenneinrichtung, statt. Laser processing device are cut and the inaccessible parts are cut by means of the cutting device. There is consequently a combination of the laser cutting process with a further cutting process, carried out by means of the cutting device.
Falls mehrere Werkstückinnenabschnitte vorhanden sind, beispielsweise zwei Trennstege in einem Hohlkammerprofil, um so insgesamt vier Hohlkammern auszubilden, so werden insbesondere sämtliche Werkstückinnenabschnitte im If there are a plurality of inner workpiece sections, for example two separating webs in a hollow chamber profile, in order to form a total of four hollow chambers, then all inner workpiece sections are in particular
Trennbereich des Werkstücks in Schritt a. mittels der Cutting area of the workpiece in step a. by means of
Trenneinrichtung durchtrennt. Cutting device severed.
In diesem Zusammenhang ist einerseits denkbar, dass Schritt b. vor Schritt a. durchgeführt wird. Allerdings ist In this context, it is conceivable that step b. before step a. is carried out. However
insbesondere auch denkbar, dass Schritt a. vor Schritt b. durchgeführt wird. Folglich wird insbesondere zunächst mittels der Trenneinrichtung der Werkstückinnenabschnitt im Trennbereich durchtrennt. Sodann können die weiteren, von der Laserbearbeitungseinrichtung schneidbaren in particular, it is also conceivable that step a. before step b. is carried out. As a result, the inner part of the workpiece in the separating area is first cut in particular by means of the separating device. Then the further ones that can be cut by the laser processing device
Werkstückabschnitte im Trennbereich durchtrennt werden, um insbesondere ein Werkstückteil vom Werkstück abzuschneiden. Um dabei den Werkstückinnenabschnitt zu erreichen, ist insbesondere bei umlaufenden Wandungen denkbar, dass von der Trenneinrichtung zunächst ein Wandungsbereich im Workpiece sections are severed in the separation area, in particular to cut off a workpiece part from the workpiece. In order to reach the inner part of the workpiece, it is conceivable, in particular in the case of peripheral walls, that a wall area in the
Trennbereich durchtrennt wird bis der Separation area is cut until the
Werkstückinnenabschnitt erreicht ist und sodann der Workpiece inner section is reached and then the
Werkstückinnenabschnitt durchtrennt wird. Daraufhin kann durch Laserschneiden ein Werkstückteil vollends vom Workpiece inner section is severed. Thereupon, a workpiece part can be completely removed by laser cutting
Werkstück abgetrennt werden. Workpiece to be separated.
Denkbar ist, dass die Trenneinrichtung als mechanische Trenneinrichtung ausgebildet ist. Dabei kann die It is conceivable that the separating device is designed as a mechanical separating device. The
Trenneinrichtung ein radiales Fräswerkzeug aufweisen, um insbesondere mit vergleichsweise geringer Separating device have a radial milling tool, in particular with comparatively less
Vorschubgeschwindigkeit und vergleichsweise geringen Feed rate and comparatively low
Zustelltiefen den Werkstückinnenabschnitt im Trennbereich zu durchtrennen. Dabei wäre beispielsweise die Zuhilfenahme eines Gegenhalters, der auftretende Reaktionskräfte auf das Werkstück aufnimmt, denkbar. Denkbar wäre auch, dass die mechanische Trenneinrichtung eine Säge, beispielsweise eine Kreissäge, Bandsäge und/oder eine Stichsäge umfasst, um den Werkstückinnenabschnitt im Trennbereich zu durchtrennen. Cut the infeed depths of the inner workpiece section in the cutting area. It would be conceivable, for example, to use a counter-holder that absorbs any reaction forces on the workpiece. It would also be conceivable for the mechanical separating device to comprise a saw, for example a circular saw, a band saw and / or a jigsaw, in order to cut through the inner part of the workpiece in the separating area.
Schließlich wäre auch denkbar, dass die Trenneinrichtung zur Ausführung eines Brennschneidvorgangs und/oder eines Wasserstrahlschneidvorgangs ausgebildet und eingerichtet ist, um mittels des Brennschneidvorgangs und/oder des Finally, it would also be conceivable that the separating device is designed and configured to carry out a flame cutting process and / or a water jet cutting process in order to use the flame cutting process and / or the
Wasserstrahlschneidvorgangs den Werkstückinnenabschnitt im Trennbereich zu durchtrennen. Denkbar ist allerdings insbesondere, dass die Water jet cutting process to cut the inner part of the workpiece in the cutting area. However, it is particularly conceivable that the
Trenneinrichtung einen Tauchfräser umfasst, um in Schritt a. den Werkstückinnenabschnitt im Trennbereich mittels eines Tauchfräsvorgangs zu durchtrennen. Dadurch kann eine vergleichsweise kraftarme Durchtrennung des Separating device comprises a plunge cutter in order to step a. to cut the inner part of the workpiece in the cutting area by means of a plunge milling process. This enables a comparatively low-power severing of the
Werkstückinnenabschnitts durchgeführt werden. Das Workpiece inner section are carried out. The
Tauchfräsen hat, beispielsweise gegenüber einem radialen Fräsen, die Vorteile einer geringen Reaktionskraft auf das Werkstück und einer vergleichsweise geringen Plunge milling, for example, compared to radial milling, has the advantages of a low reaction force on the workpiece and a comparatively low one
Schwingungsanregung des Werkstückes. Weiterhin weist das Tauchfräsen durch die vergleichsweise geringen auftretenden Bearbeitungskräfte eine besondere Eignung bei geringer Werkstückstabilität und/oder bei langen Werkzeugüberhängen auf. So ist beispielsweise denkbar, dass das Werkstück mittels eines Durchschiebefutters mit vergleichsweise geringer Spannkraft der Laserbearbeitungseinrichtung und der mechanischen Trenneinrichtung zugeführt wird, sodass beispielsweise ein Wegfräsen des Werkstückinnenabschnitts durch eine radiale Fräsbewegung vergleichsweise aufwendig teuer und schwierig zu bewerkstelligen ist. Vibration excitation of the workpiece. Furthermore, plunge milling is particularly suitable with low workpiece stability and / or with long tool overhangs due to the comparatively low machining forces that occur. For example, it is conceivable for the workpiece to be fed to the laser processing device and the mechanical separating device by means of a slide-through chuck with a comparatively low clamping force, so that, for example, milling away the inner part of the workpiece by means of a radial milling movement is comparatively expensive and difficult to accomplish.
Vorteilhaft ist auch, wenn die Trenneinrichtung eine It is also advantageous if the separating device is a
Bearbeitungsspindel umfasst, an der der Tauchfräser Includes machining spindle on which the plunge milling cutter
angeordnet ist, wobei die Bearbeitungsspindel in Schritt a. mit einer Drehzahl von wenigstens 4000 U/min, insbesondere von wenigstens 6000 U/min, betrieben wird. Eine derartige Bearbeitungsgeschwindigkeit ermöglicht insbesondere ein vergleichsweise wirtschaftliches Durchtrennen des is arranged, the machining spindle in step a. is operated at a speed of at least 4000 rpm, in particular at least 6000 rpm. Such a processing speed in particular enables a comparatively economical cutting of the
Werkstücksinnenabschnitts im Trennbereich in Schritt a. Besonders bevorzugt ist, wenn der Tauchfräser in Schritt a. mit einem Vorschub von wenigstens 0,5 m/min, insbesondere wenigstens 1,2 m/min, betrieben wird. Ein derartiger Workpiece inner section in the separation area in step a. It is particularly preferred if the plunge cutter in step a. is operated with a feed rate of at least 0.5 m / min, in particular at least 1.2 m / min. Such one
Vorschub kann insbesondere eine hinreichend hohe und damit wirtschaftliche Bearbeitungsgeschwindigkeit ermöglichen. In particular, feed can enable a sufficiently high and therefore economical processing speed.
Besonders bevorzugt ist weiter, wenn der Tauchfräser in Schritt a. mit einer Umfangsgeschwindigkeit von wenigstens 100 m/min betrieben wird. Auch eine derart hohe It is also particularly preferred if the plunge milling cutter in step a. is operated at a peripheral speed of at least 100 m / min. Such a high one too
Umfangsgeschwindigkeit kann zu einer wirtschaftlichen Peripheral speed can become an economic one
Betriebsweise des Verfahrens beitragen. Operation of the process contribute.
Besonders bevorzugt ist ferner, wenn die It is also particularly preferred if the
Bearbeitungsvorrichtung ein Spannfutter mit wenigstens einer Spannbacke zum Spannen und Verlagern des Werkstücks aufweist, wobei die Spannkraft der Spannbacke maximal 2,5 kN, insbesondere maximal 2,0 kN, beträgt. Trotz dieser vergleichsweise geringen Spannkraft kann insbesondere ein Tauchfräsvorgang durchgeführt werden. Ein Tauchfräsvorgang ermöglicht insbesondere eine kraftarme Bearbeitung des Werkstücks. Dies insbesondere aufgrund der vergleichsweise geringen Reaktionskraft auf das Werkstück und einer Machining device has a chuck with at least one clamping jaw for clamping and moving the workpiece, the clamping force of the clamping jaw being a maximum of 2.5 kN, in particular a maximum of 2.0 kN. Despite this comparatively low clamping force, a plunge milling process can be carried out in particular. Plunge milling enables in particular low-power machining of the workpiece. This is particularly due to the comparatively low reaction force on the workpiece and one
vergleichsweise geringen Schwingungsanregung des comparatively low vibration excitation of the
Werkstücks . Workpiece.
Ferner kann die Bearbeitungsvorrichtung ein Furthermore, the processing device can
Durchschiebefutter mit wenigstens einer Spannbacke zum Führen des Werkstücks aufweisen, wobei die Spannkraft der Spannbacke maximal 2,5 kN, insbesondere maximal 2,0 kN, betragen kann. Trotz der vergleichsweise geringen Spannkraft ist insbesondere eine Bearbeitung mittels eines Tauchfräsvorgangs möglich. Have push-through chucks with at least one clamping jaw for guiding the workpiece, the clamping force of the clamping jaw being a maximum of 2.5 kN, in particular a maximum of 2.0 kN. Despite the comparatively small Clamping power is particularly possible by means of a plunge milling process.
Vorteilhafterweise besteht das Werkstück aus Aluminium oder umfasst Aluminium. Folglich können insbesondere The workpiece advantageously consists of aluminum or comprises aluminum. Consequently, in particular
Hohlkammerprofile aus Aluminium mittels des Verfahrens besonders wirtschaftlich in einzelne Werkstückteile Hollow chamber profiles made of aluminum using the process particularly economically into individual workpiece parts
durchtrennt werden. be severed.
Denkbar ist allerdings auch, dass die verfahrensgemäß zu bearbeitenden Werkstücke aus anderen gängigen Werkstoffen bestehen oder andere gängige Werkstoffe umfassen. Derart gängige Werkstoffe können neben Aluminium auch Baustahl, Edelstahl, Kupfer und/oder Messing sein. Zusätzlich oder alternativ können derart gängige Werkstoffe auch However, it is also conceivable that the workpieces to be machined in accordance with the method consist of other common materials or comprise other common materials. In addition to aluminum, such common materials can also be structural steel, stainless steel, copper and / or brass. Additionally or alternatively, common materials of this type can also be used
Kunststoffe, Gummi-Materialien, Holz und/oder Plastics, rubber materials, wood and / or
Verbundmaterialien sein. Composite materials.
Die eingangs gestellte Aufgabe wird auch gelöst durch eine Bearbeitungsvorrichtung zur Durchführung des The object set is also achieved by a processing device for performing the
erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die inventive method, the
Bearbeitungsvorrichtung eine Laserbearbeitungseinrichtung und eine zusätzliche Trenneinrichtung, insbesondere eine mechanische Trenneinrichtung, aufweist. Die Processing device has a laser processing device and an additional separation device, in particular a mechanical separation device. The
Bearbeitungsvorrichtung weist folglich zum einen die Processing device consequently on the one hand
Möglichkeit des Laserschneidens mittels der Possibility of laser cutting using the
Laserbearbeitungseinrichtung auf. Aufgrund des Vorsehens der zusätzlichen Trenneinrichtung können allerdings auch Werkstückabschnitte eines Werkstücks durchtrennt werden, die mittels der Laserbearbeitungseinrichtung nicht geschnitten werden können, insbesondere aufgrund einer Unzugänglichkeit mittels eines Laserschneidkopfs der Laser processing device on. Due to the provision of the additional separating device, however, workpiece sections of a workpiece can also be cut, which are not by means of the laser processing device can be cut, in particular due to inaccessibility by means of a laser cutting head
Laserbearbeitungseinrichtung. Insofern können mit der Laser processing device. In this respect, with the
Bearbeitungsvorrichtung auf Grund des kombinierten Processing device due to the combined
Vorsehens einer Laserbearbeitungseinrichtung und einer weiteren Trenneinrichtung insgesamt insbesondere Providing a laser processing device and a further cutting device in particular in particular
Hohlkammerprofile in einzelne Stücke getrennt werden. Hollow chamber profiles can be separated into individual pieces.
Vorzugsweise umfasst die Trenneinrichtung einen The separating device preferably comprises one
Tauchfräser. Ein derartiger Tauchfräser ermöglicht Plunge cutters. Such a plunge cutter enables
insbesondere das Durchtrennen innenliegender Geometrien von Werkstücken, die mittels der Laserbearbeitungseinrichtung nicht durchtrennbar sind. Mittels des Tauchfräsens kann ein Trennvorgang innenliegender Werkstückabschnitte mit in particular the cutting of internal geometries of workpieces that cannot be cut by means of the laser processing device. Plunge milling can be used to separate internal workpiece sections
vergleichsweise geringen auftretenden Reaktionskräften auf das Werkstück und vergleichsweise geringer comparatively low occurring reaction forces on the workpiece and comparatively less
Schwingungsanregungen des Werkstücks erfolgen. Dabei können innenliegende Geometrien insbesondere auch dann durchtrennt werden, wenn die Spannkraft in einem Spannfutter der Vibrations are excited on the workpiece. Internal geometries can also be severed when the clamping force in a chuck
Bearbeitungsvorrichtung vergleichsweise gering sind und beispielsweise bei maximal ca. 2 kN pro Spannbacke des Spannfutters liegen. Processing device are comparatively small and are, for example, at a maximum of about 2 kN per chuck of the chuck.
Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Trenneinrichtung eine Bearbeitungsspindel umfasst, an der der Tauchfräser anordenbar ist oder A particularly preferred development of the invention provides that the separating device comprises a machining spindle on which the plunge milling cutter can be arranged or
angeordnet ist. Mittels einer derartigen Trenneinrichtung ist vergleichsweise schnell und kostengünstig eine is arranged. By means of such a separating device, one is comparatively quick and inexpensive
Durchtrennung innenliegender Geometrien von zu durchtrennenden Werkstücken, insbesondere von Hohlkammerprofilen, möglich. Cutting internal geometries from to cutting workpieces, especially hollow chamber profiles, possible.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer die in den Figuren dargestellte Further details and advantageous embodiments of the invention can be found in the following description, on the basis of which the one shown in the figures
Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben und erläutert ist. Embodiment of the invention is described and explained in more detail.
Es zeigen: Show it:
Figur 1 eine schematische Perspektivansicht einer Figure 1 is a schematic perspective view of a
Bearbeitungsvorrichtung mit Laserbearbeitungseinrichtung und einer Trenneinrichtung gemäß einer Ausführungsform; Processing device with laser processing device and a separating device according to an embodiment;
Figur 2 eine schematische perspektivische Darstellung eines mittels der Bearbeitungsvorrichtung nach Figur 1 zu bearbeitenden Werkstücks; FIG. 2 shows a schematic perspective illustration of a workpiece to be machined by means of the machining device according to FIG. 1;
Figur 3 (a) Darstellung nach Figur 2 mit schematischerFigure 3 (a) representation according to Figure 2 with a schematic
Darstellung eines Trennvorgangs mittels der Representation of a separation process using the
Trenneinrichtung gemäß Figur 1, und (b) schematische Draufsicht auf die Darstellung gemäß Figur 3a; Separating device according to Figure 1, and (b) schematic plan view of the representation according to Figure 3a;
Figur 4 Darstellung basierend auf Figur 3a mit Figure 4 representation based on Figure 3a with
schematischer Darstellung eines Trennvorgangs mittels der Laserbearbeitungseinrichtung gemäß Figur 1; und Figur 5 Perspektivische Darstellung eines, mittels der in den Figuren 3 und 4 gezeigten Trennvorgänge, abgetrennten Werkstückteils des in Figur 2 gezeigten Werkstücks. schematic representation of a separation process by means of the laser processing device according to Figure 1; and 5 shows a perspective view of a part of the workpiece of the workpiece shown in FIG. 2, separated by means of the separating processes shown in FIGS. 3 and 4.
Figur 1 zeigt schematisch vereinfacht eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnete Bearbeitungsvorrichtung. Diese umfasst eine Laserbearbeitungseinrichtung 12. Ferner umfasst diese eine zusätzliche Trenneinrichtung 14. Figure 1 shows schematically simplified a processing device generally designated by the reference numeral 10. This includes a laser processing device 12. Furthermore, this includes an additional cutting device 14.
Die Laserbearbeitungseinrichtung 12 umfasst eine The laser processing device 12 comprises one
Laserstrahlquelle 15 zum Erzeugen eines Laserstrahls 16, einen Laserschneidkopf 18, sowie eine Strahlführung 20, die den Laserstrahl 16 von der Laserstrahlquelle 15 zum Laser beam source 15 for generating a laser beam 16, a laser cutting head 18, and a beam guide 20 which the laser beam 16 from the laser beam source 15 to
Laserschneidkopf 18 führt. Laser cutting head 18 leads.
Die Trenneinrichtung 14 ist neben bzw. unterhalb des The separator 14 is next to or below the
Laserschneidkopfs 18 angeordnet. Diese umfasst eine, in Figur 3 gezeigte, um eine Rotationsachse 22 drehbare Laser cutting head 18 arranged. This comprises a shaft, shown in FIG. 3, which is rotatable about an axis of rotation 22
Spindel 24. An der Spindel 24 ist ein Tauchfräser 26 lösbar angeordnet . Spindle 24. A plunge cutter 26 is detachably arranged on the spindle 24.
Die Bearbeitungsvorrichtung 10 umfasst ferner eine The processing device 10 further includes a
Zuführeinrichtung 28 zur seitlichen Zufuhr eines von der Bearbeitungsvorrichtung 10 zu schneidenden Werkstücks 30. Der Vorgang des Abtrennens eines Werkstückteils vom Feeding device 28 for the lateral feeding of a workpiece 30 to be cut by the machining device 10. The process of separating a workpiece part from the
Werkstück 30 wird später noch detailliert beschrieben werden. Die Zuführeinrichtung 28 umfasst eine Workpiece 30 will be described in detail later. The feed device 28 comprises one
Beladeeinrichtung 32 zur Lagerung von Werkstücken 30, bevor diese geschnitten werden. Die Zuführeinrichtung 28 umfasst ferner eine Halteeinrichtung 34 zur Halterung und Verlagerung des Werkstücks 30. Die Halteeinrichtung 34 ist motorisch angetrieben und in eine Vorschubrichtung (X- Richtung) 36 vor und zurück verlagerbar. Die Loading device 32 for storing workpieces 30 before they are cut. The feed device 28 further comprises a holding device 34 for holding and Displacement of the workpiece 30. The holding device 34 is driven by a motor and can be displaced back and forth in a feed direction (X direction) 36. The
Zuführeinrichtung 28 umfasst weiterhin ein Maschinenbett 38 mit Führungsschienen 40, an denen die Halteeinrichtung 34 verlagerbar angeordnet ist. Die Halteeinrichtung 34 weist ferner ein Spannfutter 42 mit vier Spannbacken 44 auf. Das Spannfutter 42 dient zur Halterung des Werkstücks 30. Die Werkstücke 30 werden dabei jeweils mit einer Spannkraft bis maximal ca. 2 bis 2,5 kN pro Spannbacke 44 eingespannt. Das Spannfutter 42 ist dabei, wie durch den Doppelpfeil 46 angedeutet, drehbar, um ein eingespanntes Werkstück 30 zu drehen. Die Zuführeinrichtung 28 umfasst ferner eine am Maschinenbett 38 angeordnete Werkstückabstützung 48 zur Stützung des Werkstücks 30. Schließlich umfasst die Feed device 28 further comprises a machine bed 38 with guide rails 40 on which the holding device 34 is arranged such that it can be displaced. The holding device 34 also has a chuck 42 with four clamping jaws 44. The chuck 42 serves to hold the workpiece 30. The workpieces 30 are each clamped with a clamping force up to a maximum of approximately 2 to 2.5 kN per clamping jaw 44. The chuck 42 is rotatable, as indicated by the double arrow 46, in order to rotate a clamped workpiece 30. The feed device 28 further comprises a workpiece support 48 arranged on the machine bed 38 for supporting the workpiece 30. Finally, the feed device comprises
Zuführeinrichtung 28 ein Durchschiebefutter 50, durch welche das Werkstück 30 der Laserbearbeitungseinrichtung 12 bzw. der Trenneinrichtung 14 zugeführt wird. Das Feed device 28 a push-through chuck 50, through which the workpiece 30 is fed to the laser processing device 12 or the separating device 14. The
Durchschiebefutter 50 weist ebenfalls Spannbacken auf, wobei das durchgeführte Werkstück 30 mit einer Spannkraft bis maximal ca. 2 bis 2,5 kN pro Spannbacke eingespannt wird . Push-through chuck 50 likewise has clamping jaws, the workpiece 30 being carried through being clamped with a clamping force of up to a maximum of approximately 2 to 2.5 kN per clamping jaw.
Die Bearbeitungsvorrichtung 10 umfasst ferner eine The processing device 10 further includes a
Entladeeinrichtung 51, um ein abgeschnittenes Werkstückteil abzuführen . Unloading device 51 for removing a cut workpiece.
Neben der Trenneinrichtung 14 ist ein Werkzeugmagazin 53 vorgesehen. Dieses Magazin 53 kann beispielsweise als In addition to the separating device 14, a tool magazine 53 is provided. This magazine 53 can, for example, as
Linear- oder Revolvermagazin ausgebildet sein. In diesem Magazin 53 können verschiedene Werkzeuge, wie Be linear or revolver magazine. In this Magazine 53 can use various tools, such as
beispielsweise Bohrer, Fließbohrer, Gewindeschneidwerkzeuge oder Gewindeformwerkzeuge angeordnet sein. Folglich kann anstelle eines Tauchfräsers 26 beispielsweise auch ein anderes Werkzeug an der Spindel 24 angeordnet werden, um beispielsweise ein Gewinde in einem abzutrennenden For example, drills, flow drills, thread cutting tools or thread forming tools can be arranged. Consequently, instead of a plunge milling cutter 26, for example, another tool can also be arranged on the spindle 24, for example in order to cut a thread in one
Werkzeugteil vorzusehen. To provide tool part.
Insgesamt ist die Bearbeitungsvorrichtung 10 zur Ausführung des folgenden Verfahrens ausgebildet: Overall, the processing device 10 is designed to carry out the following method:
Das Werkstück 30 ist als Hohlkammerprofil ausgebildet und ist in Figur 2 schematisch perspektivisch gezeigt. Das Werkstück 30 kann insbesondere als Aluminium- Hohlkammerprofil ausgebildet sein. Folglich weist das The workpiece 30 is designed as a hollow chamber profile and is shown schematically in perspective in FIG. The workpiece 30 can be designed in particular as an aluminum hollow chamber profile. Hence, that points
Werkstück 30 insbesondere eine rechteckige oder Workpiece 30 in particular a rectangular or
quadratische Außenkontur auf. Das Werkstück 30 umfasst eine umlaufende Wandung 52. Innerhalb der Wandung ist ein square outer contour. The workpiece 30 comprises a peripheral wall 52. Inside the wall is a
Werkstückinnenabschnitt 54 angeordnet, der als Trennsteg ausgebildet ist und folglich das Werkstück 30 in zwei Workpiece inner section 54 is arranged, which is designed as a separating web and consequently the workpiece 30 in two
Hohlkammern 56, 58 unterteilt. Hollow chambers 56, 58 divided.
Um ein Werkstückteil 60 (in Figur 5 als Einzelteil gezeigt) vom Werkstück 30 abzutrennen, wird das Werkstück 30 so verlagert, dass ein Trennbereich 62 (vgl. Figur 3) des Werkstücks 30 von der Bearbeitungseinrichtung 14 In order to separate a workpiece part 60 (shown as an individual part in FIG. 5) from the workpiece 30, the workpiece 30 is displaced in such a way that a separation area 62 (see FIG. 3) of the workpiece 30 from the processing device 14
bearbeitbar ist. Der Trennbereich 62 ist folglich derjenige Bereich des Werkstücks 30, an dem das Werkstückteil 60 vom verbleibenden Werkstück 30 abgetrennt werden soll. Sodann wird zunächst mittels des Tauchfräsers 26 ein is editable. The separation area 62 is consequently the area of the workpiece 30 at which the workpiece part 60 is to be separated from the remaining workpiece 30. Then a plunge cutter 26 is used first
Wandabschnitt 64 im Trennbereich 62 der Wandung 52 Wall section 64 in the separation area 62 of the wall 52
durchbohrt bis der Trennsteg 54 erreicht ist. Sodann wird, wie in Figur 3b besonders deutlich erkennbar ist, der pierced until the separating web 54 is reached. Then, as can be seen particularly clearly in FIG. 3b, the
Trennsteg 54 im Trennbereich 62 durchtrennt. Dies erfolgt soweit bis die Innenseite der gegenüberliegenden Wandung 52 erreicht ist (vgl. Fig. 3b) . Insgesamt wird bei dem Separator 54 is severed in the separation area 62. This continues until the inside of the opposite wall 52 is reached (cf. FIG. 3b). Overall, the
Tauchfräsvorgang folglich vergleichsweise kraftarm eine kreiszylindrische Bohrung in das Werkstück 30 eingebracht. Der Tauchfräsvorgang kann dabei mit einem Tauchfräser mit einem Durchmesser von 6 mm bei einer Drehzahl von 6000 Umdrehungen pro Minute durchgeführt werden, was einer Plunge milling process consequently introduced a circular cylindrical bore into the workpiece 30 with comparatively little force. The plunge milling process can be carried out with a plunge cutter with a diameter of 6 mm at a speed of 6000 revolutions per minute, which is one
Umfangsgeschwindigkeit von 113 pro Minute entspricht. Der Vorschub kann dabei beispielsweise 1,2 m/min betragen. Circumferential speed of 113 per minute corresponds. The feed can be, for example, 1.2 m / min.
Sodann wird, wie in Figur 4 gezeigt ist, mittels der Then, as shown in Figure 4, by means of
Laserbearbeitungseinrichtung 12 ein Laserschnitt 66 entlang des Umfangs 65 des Werkstücks 30 im Trennbereich 62 Laser processing device 12 a laser cut 66 along the circumference 65 of the workpiece 30 in the separation area 62
durchgeführt, um das Werkstückteil 60 vom Werkstück 30 abzutrennen. Im Zuge dieses Laserschnitts 66 wird die performed to separate the workpiece part 60 from the workpiece 30. In the course of this laser cut 66, the
Wandung 52 im Trennbereich 62 über den gesamten Umfang 65 durchtrennt . Wall 52 in the separation area 62 is cut over the entire circumference 65.
Insgesamt findet folglich die Abtrennung des Werkstückteils 60 durch eine Kombination eines Tauchfräsvorgangs mit einem Laserschneidvorgang statt. Overall, the workpiece part 60 is consequently separated by a combination of a plunge milling process and a laser cutting process.
Mittels des Tauchfräsvorgangs wird dabei zunächst der im Inneren der Wandung 52 liegende Trennsteg 54 im By means of the plunge milling process, the separating web 54 located in the interior of the wall 52 is first
Trennbereich 62 durchtrennt. Dieser innenliegende Bereich des hohlkammerprofilförmigen Werkstücks 30 ist mit Separation area 62 severed. This interior area of the hollow chamber-shaped workpiece 30 is with
Laserstrahlung mangels Zugänglichkeit mittels des Laser radiation due to lack of accessibility using the
Laserschneidkopfs 18 nicht durchtrennbar. Der gesamte übrige, von der Laserstrahlung 18 schneidbare Teil des Werkstücks 30 wird sodann in besonders effizienter und schneller Weise durch Laserschneiden geschnitten. Insgesamt kann folglich eine Bearbeitung von hohlkammerprofilartigen Werkstücken mittels einer Laserbearbeitungseinrichtung 12 ermöglicht werden, indem die von der Laser cutting head 18 cannot be severed. The entire remaining part of the workpiece 30 that can be cut by the laser radiation 18 is then cut in a particularly efficient and rapid manner by laser cutting. Overall, processing of hollow-chamber profile-like workpieces can thus be made possible by means of a laser processing device 12, by the process of the
Laserbearbeitungseinrichtung 12 nicht durchtrennbaren Laser processing device 12 not severable
Bereiche im Bedarfsfall durch den Tauchfräsvorgang mittels der Trenneinrichtung 14 abgetrennt werden. Areas are separated if necessary by the plunge milling process by means of the separating device 14.
Dadurch kann insgesamt ein effizientes Bearbeiten, As a result, efficient processing,
insbesondere Abtrennen, von Werkstückteilen 60 von in particular cutting off workpiece parts 60 from
hohlkammerprofilartigen Werkstücken 30 durchgeführt werden. hollow chamber profile-like workpieces 30 are carried out.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zur schneidenden Bearbeitung eines, 1. Process for cutting a
insbesondere hohlkammerprofilförmigen, Werkstücks (30) mit einer Wandung (52) und wenigstens einem innerhalb der Wandung (52) liegenden Werkstückinnenabschnitt (54), insbesondere einem Trennsteg, mittels einer Bearbeitungsvorrichtung (10), wobei die in particular a hollow chamber profile-shaped workpiece (30) with a wall (52) and at least one inner workpiece section (54) lying within the wall (52), in particular a separating web, by means of a processing device (10), the
Bearbeitungsvorrichtung (10) eine Processing device (10) a
Laserbearbeitungseinrichtung (12) und eine zusätzliche Trenneinrichtung (14), insbesondere eine mechanische Trenneinrichtung (14), aufweist, das Verfahren Laser processing device (12) and an additional separating device (14), in particular a mechanical separating device (14), the method
umfassend folgende Schritte: a. Durchtrennen des Werkstückinnenabschnitts (54) in einem Trennbereich (62) des Werkstücks (30) mittels der Trenneinrichtung (14); und b. Durchtrennen der Wandung (52) des Werkstücks (30) im Trennbereich (62) mittels der comprising the following steps: a. Severing the inner workpiece section (54) in a separating area (62) of the workpiece (30) by means of the separating device (14); and b. Cutting through the wall (52) of the workpiece (30) in the separation area (62) by means of the
Laserbearbeitungseinrichtung (12) . Laser processing device (12).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt a. vor 2. The method of claim 1, wherein step a. in front
Schritt b. durchgeführt wird. Step b. is carried out.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die 3. The method according to claim 1 or 2, wherein the
Trenneinrichtung (14) einen Tauchfräser (26) umfasst, um in Schritt a. den Werkstückinnenabschnitt (54) im Trennbereich (62) mittels eines Tauchfräsvorgangs zu durchtrennen . Separating device (14) comprises a plunge milling cutter (26) in order to step a. to cut through the workpiece inner section (54) in the separating area (62) by means of a plunge milling process.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Trenneinrichtung (14) eine Bearbeitungsspindel (24) umfasst, an der der Tauchfräser (26) angeordnet ist, wobei die Bearbeitungsspindel (24) in Schritt a. mit einer Drehzahl von wenigstens 4000 U/min, insbesondere von wenigstens 6000 U/min, betrieben wird. 4. The method according to claim 2 or 3, wherein the separating device (14) comprises a machining spindle (24) on which the plunge milling cutter (26) is arranged, the machining spindle (24) in step a. is operated at a speed of at least 4000 rpm, in particular at least 6000 rpm.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei der 5. The method according to claim 3 or 4, wherein the
Tauchfräser (26) in Schritt a. mit einem Vorschub von wenigstens 0,5 m/min, insbesondere wenigstens 1,2 m/min, betrieben wird. Plunge milling cutter (26) in step a. is operated with a feed rate of at least 0.5 m / min, in particular at least 1.2 m / min.
6. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4 oder 5, wobei der Tauchfräser (26) in Schritt a. mit einer 6. The method according to claim 3 or 4 or 5, wherein the plunge milling cutter (26) in step a. with a
Umfangsgeschwindigkeit von wenigstens 100 m/min betrieben wird. Peripheral speed of at least 100 m / min is operated.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bearbeitungsvorrichtung (10) ein Spannfutter (42) mit wenigstens einer Spannbacke (44) zum Spannen und Verlagern des Werkstücks (30) aufweist, wobei die Spannkraft der Spannbacke (44) maximal 2,5 kN, insbesondere maximal 2,0 kN, beträgt. 7. The method according to any one of the preceding claims, wherein the machining device (10) has a chuck (42) with at least one clamping jaw (44) for clamping and moving the workpiece (30), the clamping force of the clamping jaw (44) being a maximum of 2.5 kN, in particular a maximum of 2.0 kN.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bearbeitungsvorrichtung (10) ein 8. The method according to any one of the preceding claims, wherein the processing device (10)
Durchschiebefutter (50) mit wenigstens einer Push-through chuck (50) with at least one
Spannbacke zum Führen des Werkstücks (30) aufweist, wobei die Spannkraft der Spannbacke maximal 2,5 kN, insbesondere maximal 2,0 kN, beträgt. Has clamping jaw for guiding the workpiece (30), the clamping force of the clamping jaw being a maximum of 2.5 kN, in particular a maximum of 2.0 kN.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Werkstück (30) aus Aluminium besteht oder Aluminium umfasst. 9. The method according to any one of the preceding claims, wherein the workpiece (30) consists of aluminum or comprises aluminum.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Werkstück (30) aus Baustahl, Edelstahl, Kupfer, 10. The method according to any one of claims 1 to 8, wherein the workpiece (30) made of structural steel, stainless steel, copper,
Messing, Kunststoff, Gummi-Material, Holz und/oder Verbundmaterial besteht, oder eines der vorgenannten Materialien umfasst. Brass, plastic, rubber material, wood and / or composite material, or one of the aforementioned materials.
11. Bearbeitungsvorrichtung (10) zur Durchführung des 11. Processing device (10) for performing the
Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bearbeitungsvorrichtung (10) eine Method according to one of the preceding claims, wherein the processing device (10)
Laserbearbeitungseinrichtung (12) und eine zusätzliche Trenneinrichtung (14), insbesondere eine mechanische Trenneinrichtung, aufweist. Laser processing device (12) and an additional separation device (14), in particular a mechanical separation device.
12. Bearbeitungsvorrichtung (10) nach Anspruch 11, wobei die Trenneinrichtung (14) einen Tauchfräser (26) umfasst . 12. Processing device (10) according to claim 11, wherein the separating device (14) comprises a plunge milling cutter (26).
13. Bearbeitungsvorrichtung (10) nach Anspruch 12, wobei die Trenneinrichtung (14) eine Bearbeitungsspindel (24) umfasst, an der der Tauchfräser (26) anordenbar oder angeordnet ist. 13. Machining device (10) according to claim 12, wherein the separating device (14) comprises a machining spindle (24) on which the plunge milling cutter (26) can be arranged or arranged.
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