Frezen
een teamsport

HAIMER en OPEN MIND demonstreren samen hoe moeilijke freesoperaties krachtig en dynamisch tot een goed einde te brengen.

De Phanters, een ijshockeyteam uit Augsburg, vindt een hoogwaardige partner in HAIMER. Deze allround-aanbieder van systemen op het gebied van gereedschappen greep de kans om de kracht van zijn gereedschappen en gereedschapshouders te tonen in een panter-beeld. De veeleisende programmering werd uitgevoerd door de CAM-specialisten van OPEN MIND met hun software hyperMILL^®

De „Augsburgse Panthers“ van de Duitse IJshockeyliga (DEL) zijn ongetwijfeld de bekendste „panters” van het land. Fan en partner van het professionele ijshockeyteam is het bedrijf Haimer GmbH uit Igenhausen, op 30 minuten van Augsburg. Bij dit familiebedrijf, dat als marktleider uiterst precieze producten voor metaalbewerking ontwikkelt, vervaardigt en verkoopt, ontstond het idee om in het HAIMER-toepassingscentrum een panter uit aluminium te frezen. Het is een showstuk geworden dat toont dat het 5-assig frezen met HAIMER-gereedschapshouders en hardmetalen frezen niet hoeven onder te doen aan ijshockey op het vlak van snelheid, kracht en dynamiek.

Konstantin Brodowski, hoofd van het toepassingscentrum, ziet ook andere parallellen: „Bij ijshockey telt niet alleen snelheid en kracht. Elke speler moet over een uitstekende techniek beschikken en die in een perfect samenspel kunnen toepassen. Hetzelfde geldt bij ons, wanneer de hightech producten van HAIMER samenwerken met moderne machines en CAD/CAM-software.”

Een 1-2 tussen verspanings- en programmeerexperts

Tijdens zijn zoektocht naar 'medespelers' voor het Panther-project nam HAIMER contact op met de CAD/CAM-fabrikant OPEN MIND uit Wessling, met wie het bedrijf al meerdere jaren samenwerkt. Het CAM-systeem hyperMILL^® van die laatste is volgens veel verspaningsbedrijven toonaangevend op het vlak van 5-assige metaalbewerking en dus optimaal voor het programmeren van volledig vrije vormen. Op de vraag of een toepassingstechnicus bereid was om het showstuk te programmeren en te frezen, liet een 'ja' niet lang op zich wachten. Christian Neuner, Manager Global Engineering Services, legt uit: „Dergelijk model biedt een ideale gelegenheid om de veelzijdigheid en flexibiliteit van onze software te tonen. Bovendien biedt een panter voor ons ook passende analogieën. hyperMILL^® bezit namelijk veel functies waarmee CAM-gebruikers de machine tot op het uiterste kunnen drijven, zodat het snel het gewenste doel bereikt.”

Zo sloeg Jakob Nordmann, Application Engineer bij OPEN MIND, voor een paar weken zijn tent op in Igenhausen, om samen met de toepassingstechnicus Daniel Swoboda van HAIMER voor de perfecte programmering en verspaning te zorgen. Als freesmachine kozen ze de, in het HAIMER-toepassingscentrum beschikbare 5-assige bewerkingscentrum, DMG MORI HSC70 linear, dat dankzij zijn snelheid en precisie de beste voorwaarden biedt voor de bewerking van aluminium en het produceren van oppervlakteafwerkingen.

Gereedschapsoplossingen voor elke uitdaging

Het bewerken van de kop van de panter bleek een bijzondere uitdaging, met name de uiterst gedetailleerde bek en snijtanden. Ook de staart is die door zijn dunne, lange vorm extreem gevoelig voor trillingen en daardoor moeilijk onder controle te krijgen. Bovendien zijn vele plekken moeilijk bereikbaar, en daarom werd besloten om het beeld in twee opspanningen te vervaardigen waarbij telkens een 5-assige spanner type LANG Makro Grip als machine werd gebruikt.
Ook bij het kiezen van de gereedschappen werd rekening gehouden met de beperkte toegankelijkheid. De toepassingsspecialisten gebruikten weliswaar zo kort mogelijke gereedschappen, maar toch waren voor elke bewerkingen gereedschappen met een lengte tot 278 mm nodig. Zo besloot Daniel Swoboda om voor de voorfreesbewerking de modulaire HAIMER Duo-Lock™-gereedschappen te gebruiken. Dat systeem bestaat uit gereedschapskoppen van hard metaal, die over een uiterst stabiele interface met verschillende extensies worden verbonden. Concreet koos hij voor een viersnijder met hoekradius uit de Duo-Lock™ HAIMER MILL-aluminiumreeks. De gereedschappen zijn fijn gebalanceerd en staan bekend om hun precisie bij het herhalen van dezelfde lengte. Ze bieden een scherptegraad die ideaal tussen agressief en defensief ligt. „De cilindrische en gecoate extensies van de Duo-Lock-gereedschappen hebben we in de HAIMER Power-aanspankop ingespannen”, aldus Daniel Swoboda. „Dat zorgde voor een aanzienlijke stabielere klemming en minder trilling dan bij standaard gereedschapshouders. Zo hebben we grotere aanzetten en een hoger verspaningsvolume kunnen bereiken.”

Voor de nafreesbewerking viel de keuze op de hardmetalen schachtfrezen van de HAIMER MILL-aluminiumserie in een uitvoering met volle radius, waarvan de microgeometrie speciaal is bedoeld voor een vlotte bewerking en een goede oppervlaktekwaliteit. Om rekening te houden met de smalle ruimte werd gekozen voor extra slanke en toch trillingsarme HAIMER Power Mini Shrink-houders.
OPEN MIND-collega Jakob Nordmann voegt daaraan toe: „Voor mijn werk was het erg handig dat alle HAIMER-houders en -gereedschappen ook beschikbaar zijn als DXF- en STP-files. Die modellen kun je simpelweg downloaden op de homepage van HAIMER. Via onze hyperMILL^® Toolbuilder kun je die in drie muisklikken integreren in de databank, zodat je ze kunt gebruiken voor de programmering en simulaties.”

Handige tips: CAD for CAM en simulatie

Optimale programmeerprestaties waren vereist om een goed visueel uiterlijk te bereiken. Het eerste kernprobleem: de panter werd als STL-model geleverd. Jakob Nordmann, hyperMILL^®-specialist, legt uit: “Omdat een conversie naar een oppervlaktemodel erg duur zou zijn geweest, hebben we besloten om het frezen op het STL-model uit te voeren maar een line-to-line-procedure te gebruiken met een tussenruimte van 1 mm. zodat de structuur van de facetten onzichtbaar blijft.
” Voor bijzonder gedetailleerde gebieden zoals de bek en de staart of aan de gewrichten hebben we extra vlakken aangemaakt, die in hyperMILL^® kunnen worden gecombineerd met het STL-model.” Daarvoor gebruikte Nordmann hyperCAD^®-S, het aanvullend door OPEN MIND ontwikkelde „CAD voor CAM”-systeem dat speciaal is gericht op de behoeften van programmeurs.

Omdat door de krappe ruimte meerdere gereedschappen nodig zijn, besteedde hij veel aandacht aan de exacte naleving van de regelafstanden en een naadloze overgang zonder zichtbare lijnen. „Ik heb daarvoor de functie 'Gereedschapsbaan bewerken' gebruikt”, onthult Nordmann. “Wat het vervolgens mogelijk maakte om met verschillende gereedschappen in verschillende hoeken te bewerken. Dat heeft me veel werk bespaard.”
Ook voor het frezen van de panter was het hyperMILL^® VIRTUAL Machining Center van essentieel belang, een procesveilige NC-simulatieoplossing waarbij de virtuele machinebewegingen de echte bewegingen volledig nabootsen en een betrouwbare botsingsdetectie garanderen.
Na ongeveer drie weken intensieve samenwerking ontstond eindelijk de eerste panter. Wie wil, kan een model ervan bewonderen bij HAIMER of OPEN MIND tijdens toekomstige vakbeurzen. En uiteraard ontvangen ook de Augsburgse Phanters een model voor aan de entree van het stadion en voor in de cabinetunnel, zodat de spelers altijd gemotiveerd het ijs betreden