Prototypentwicklung eines dreidimensionalen Schwingtisches für ein CNC-Bearbeitungszentrum

Abstract

Die klassischen Probleme konventioneller Bearbeitungsstrategien, dazu zählt das Bohren, Fräsen oder Drehen, bei schwer zerspanbaren Materialien äußern sich häufig durch eine schlechte Bearbeitungsqualität sowie einem erhöhten Werkzeugverschleiß bis hin zum frühzeitigen Werkzeugversagen. Eine vielversprechende Abhilfe stellt die schwingungsunterstützte Bearbeitung dar, die vor allem bei schwer zerspanbaren Werkstoffen ein hohes Verbesserungspotenzial bietet. Mit dem CAD - Programm Solidworks 2025 wurde ein dreidimensionaler Schwingtischkonstruktiv umgesetzt. Mithilfe einer Finite - Elemente - Methode wurde laufend die Konstruktion optimiert um die gewünschten Bewegungen des Schwingtisches zu realisieren und unerwünschte Bewegungen zu unterbinden. Dabei wurde durchgehend auf die Fertigbarkeit des Schwingtisches geachtet, um sicherzustellen, dass die Konstruktion bei Bedarf gefertigt werden kann.

The classic problems of conventional machining strategies, including drilling, millingand turning, often manifest themselves in poor machining quality and increased toolwear, or even premature tool failure, when working with materials that are difficult to machine. Vibration-assisted machining offers a promising remedy, with great potential for improvement, especially when working with materials that are difficult to machine.A three-dimensional oscillating table was designed using the CAD programme Solidworks 2025. Using a finite element method, the design was continuously optimised to implement the desired movements of the oscillating table and prevent unwanted movements. Throughout the process, attention was paid to the manufacturability of the oscillating table to ensure that the design could be produced if required.