Shankar, R: Surface Reconstruction and Tool Path Strategies

Heutzutage wird eine Vielfalt von Bauteilen in den Entwicklungsabteilungen der Unternehmen erzeugt. Trotz der grossen Anstrengungen, die auf dem Gebiet der virtuellen Prozessoptimierung unternommen wurden, ist die physikalische Herstellung von Prototypbauteilen immer noch notwendig. Die konventionellen Fertigungsverfahren erweisen sich nur für hohe Produktionsstückzahlen als geeignet. Ist die erforderliche Stückzahl niedrig oder handelt es sich um ein Prototypwerkstück, sind die Investitionen in das Werkzeug für diese Verfahren kaum zu rechtfertigen. Daraus entsteht die Notwendigkeit, neue flexible Fertigungsverfahren zu erforschen. Ein solches Fertigungsverfahren, das die Fertigung von komplexen Werkstücken mit drastisch reduzierten Kosten für Werkzeug und Maschinen erlaubt, ist die inkrementelle Blechumformung (IBU). Bei einem IBU-Prozess wird die gewünschte Form des Werkstücks mittels eines fixierten, formgebenden Gegenwerkzeugs und eines beweglichen, kleineren Werkzeugs, dessen Bewegung programmiert wird, erzeugt. Das Ziel ist es, den IBU-Prozess durch die Oberflächenrekonstruktion der Arbeitsoberfläche unter Berücksichtigung der Dickenabhängigkeit nach dem Sinus Gesetz und der prozessinduzierten Abweichungen (PAA) zu optimieren. Bei dem IBU Prozess hat die Blechdicke eine besondere Bedeutung. Sie ist eine Funktion des Zargenwinkels. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, für die Werkzeugbahn eine Hüllfläche unter Beachtung der gewünschten Endgeometrie und der Winkelabhängigkeit der Blechdicke zu berechnen. Darüber hinaus ist es erforderlich, die PAA zu berücksichtigen und durch entsprechende Anpassungen der Hüllfläche die Fehler der produzierten Geometrie in Bezug auf die gewünschte Geometrie zu minimieren. Um diese zwei Anforderungen zu erfüllen, müssen zwei separate Methoden entwickelt werden. Die Kompensation der PAA erfolgte entweder durch eine Versuchsanalyse oder durch die Vorhersage mittels FE-Analyse.Das Ziel dieser Arbeit ist die Erweiterung des