Auswirkungen der Fehler in den Positionen der Maschinenachsen beim fünfachsigen Fräsen

Fur Fertigungsaufgaben aus der Luft- und Raumfahrt, aber auch fur Werkstucke aus dem Automobil-, Schiffs- und Turbinenbau wurde mit dem funfachsigen Frasen ein geeignetes Frasverfahren zur Verfugung gestellt. Es gestattet, die Werkzeugachsrichtung und die Lage der Werk- zeugspitze relativ zum Werkstuck kontinuierlich und simultan zu steuern [ 1 J. Dieses Frasverfahren bedingt u. a. den Einsatz einer Funfachsen- Frasmaschine, die neben translatorischen Maschinenachsen (T-Achsen) auch uber rotatorisehe Maschinenachsen (R-Achsen) verfugt. Bild 1/1 zeigt eine solche Maschine mit 3 T- (X', Y, Z) und 2 R-Achsen (B, C') in ihrem schematischen Aufbau [2] (Achsbezeichnung - auch im folgen- den - nach ["3 ]). Obwohl sich die vorliegende Arbeit an Funfachsen- Frasmaschinen orientiert, besitzt die Untersuchung auch Gultigkeit fur Funfachsen-Werkzeugmaschinen allgemein, es wird im folgenden ver- einfachend von Funfachsen-Maschinen gesprochen. Bild 1/1: Funfachsen-Frasmaschine mit 3 T- und 2 R-Achsen am Insti- tut fur Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Ferti- gungseinrichtungen (ISW) der Universitat Stuttgart [23] -22 - Sofern Fertigungsalternativen vorhanden sind, entscheidet ausser der Fer- tigungszeit und den Fertigungskosten insbesondere der auftretende Bear- beitungsfehler am Werkstuck uber den wirtschaftlichen Einsatz einer Funfachsen-Maschine L 4]. Dieser Bearbeitungsfehler wird durch un- terschiedliche Faktoren bestimmt. Ein massgeblicher Anteil des Bear- beitungsfehlers des Werkstucks resultiert aus dem Fehler in den Posi- tionen der Maschinenachsen innerhalb deren Verfahrbereich 1). Zus- men mit geometrischen Kenngroessen einer Funfachsen-Maschine ergibt sich daraus ein systematischer Fehler in Richtung und Position des Werkzeugs, der als Abweichung [6 J des Werkzeugs betrachtet werden kann. Dies fuhrt u. a. zu Gestaltabweichungen am Werkstuck.