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Description

Für Fertigungsaufgaben aus der Luft- und Raumfahrt, aber auch für Werkstücke aus dem Automobil-, Schiffs- und Turbinenbau wurde mit dem fünfachsigen Fräsen ein geeignetes Fräsverfahren zur Verfügung gestellt. Es gestattet, die Werkzeugachsrichtung und die Lage der Werk- zeugspitze relativ zum Werkstück kontinuierlich und simultan zu steuern [ 1 J. Dieses Fräsverfahren bedingt u. a. den Einsatz einer Fünfachsen- Fräsmaschine, die neben translatorischen Maschinenachsen (T-Achsen) auch über rotatorisehe Maschinenachsen (R-Achsen) verfügt. 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 Fünfachsen- Fräsmaschinen orientiert, besitzt die Untersuchung auch Gültigkeit für Fünfachsen-Werkzeugmaschinen allgemein, es wird im folgenden ver- einfachend von Fünfachsen-Maschinen gesprochen. Bild 1/1: Fünfachsen-Fräsmaschine mit 3 T- und 2 R-Achsen am Insti- tut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Ferti- gungseinrichtungen (ISW) der Universität Stuttgart [23] -22 - Sofern Fertigungsalternativen vorhanden sind, entscheidet außer der Fer- tigungszeit und den Fertigungskosten insbesondere der auftretende Bear- beitungsfehler am Werkstück über den wirtschaftlichen Einsatz einer Fünfachsen-Maschine L 4]. Dieser Bearbeitungsfehler wird durch un- terschiedliche Faktoren bestimmt. Ein maßgeblicher Anteil des Bear- beitungsfehlers des Werkstücks resultiert aus dem Fehler in den Posi- tionen der Maschinenachsen innerhalb deren Verfahrbereich 1). Zus- men mit geometrischen Kenngrößen einer Fünfachsen-Maschine ergibt sich daraus ein systematischer Fehler in Richtung und Position des Werkzeugs, der als Abweichung [6 J des Werkzeugs betrachtet werden kann. Dies führt u. a. zu Gestaltabweichungen am Werkstück.