Gezielte Einstellung von Randzoneneigenschaften mittels In-Prozess Überwachung und adaptiver Prozessführung beim Schleifen

Darstellung der bisherigen Vorgehensweise (links) und des angestrebten In-Prozess-Regelkreises (rechts) zur gezielten Einstellung der Randzoneneigenschaften beim Schleifen 

Die Hartfeinbearbeitung (dominiert durch Verfahren mit geometrisch unbestimmter Schneide, meist Schleifen) erfordert von allen Prozessen einer Prozesskette aufgrund ihrer qualitätsbestimmenden Bedeutung bei eventueller Störanfälligkeit das höchste Maß an analytischem Verständnis sowie an Erfahrungswissen. Die nicht konstanten Ergebnisse von Schleifprozessen lassen sich auf unterschiedliche Phänomene zurückführen. Diese entstehen sowohl durch das Werkzeug (stochastische Verteilung und Geometrie der Schleifkörner sowie Verschleiß und Selbstschärfung) als auch durch das Werkstück (Bauteilverzug sowie Variationen des Randzonenzustands).

Während die Einstellung der erwünschten Maß- und Formgenauigkeit von geschliffenen Bauteilen heutzutage durch verschiedene Hilfswerkzeuge erleichtert wird, existieren kaum Hilfsmittel zur Kontrolle der thermomechanischen Prozesswirkung und dadurch zur gezielten Einstellung der Randzoneneigenschaften.

Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wird ein In-Prozess-Regelungssystem angestrebt, welches die gezielte Einstellung von Randzoneneigenschaften durch den Schleifprozess ermöglichen soll. Zwei Analogieversuche für industrielle Fertigungsprozesse werden dabei betrachtet: Analogieversuche zum kontinuierlichen Wälzschleifen und zum Unrundschleifen. Das Regelungssystem soll in Anlehnung an die Anforderungen einer industriellen Fertigung und unter Betrachtung von wirtschaftlich und wissenschaftlich hochrelevanten Schleifprozessen aufgebaut werden.

Antragsteller:

Projektbearbeiter:

Dr.-Ing. Jérémy Epp

Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien IWT

Bremen

Tel.: +49 421 218-51335

E-Mail: epp@iwt-bremen.de
Rahel Jedamski

Leibnitz-Institut für Werkstofforientierte Technologien IWT

Bremen

Tel.: +49 421 218-51326

E-Mail: jedamski@iwt-bremen.de
Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. h.c. Dr. h.c. Dr. h.c. Bernhard Karpuschewski 

Leibnitz-Institut für Werkstofforientierte Technologien IWT

Bremen

Tel.: +49 421 218-51101

E-Mail: karpuschewski@iwt-bremen.de
Joans Heinzel

Leibnitz-Institut für Werkstofforientierte Technologien IWT

Bremen

Tel.: +49 421 218-51183

E-Mail: jheinzel@iwt-bremen.de
Prof. Dr.-Ing. Matthias Putz

Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik

Chemnitz

Tel.: +49 371 5397-1349

E-Mail:  matthias.putz@iwu.fraunhofer.de
Maximilian Rösler

Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik

Chemnitz

Tel.: +49 371 5397-1721

E-Mail:  maximilian.roessler@iwu.fraunhofer.de