Forschung und Entwicklung : Wie ForscherInnen die Werkzeugschleiftechnik optimieren wollen
Die Herausforderungen im Bereich des Werkzeugschleifens nehmen kontinuierlich zu. Zum einen werden immer mehr Sonderwerkzeuge in kleinen Losgrößen hergestellt, sodass die Prozessauslegung bis zum ersten Gutteil wirtschaftlich immer relevanter wird. Zum anderen gilt es, bestehende Serienprozesse in Bezug auf ihre Robustheit und Produktivität kontinuierlich zu optimieren, sodass diese auch in Hochlohnländern gegenüber dem internationalen Wettbewerb bestehen können. Das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) in Hannover verfolgt mehrere Forschungsansätze.
Simulation für bessere Prozessplanung
Im ersten Schritt wird durch die simulative Abbildung des Werkzeugschleifprozesses die Prozessauslegung unterstützt. Dabei erlaubt die Simulation bereits vor der Fertigung des ersten Zerspanwerkzeugs eine Vorhersage der prozesskraftbedingten Abdrängung der geschliffenen Rohlinge, sodass diese beim Schleifen kompensiert und die resultierenden geometrischen Abweichungen vermieden werden. Weiterhin wird eine Analyse der am Schleifwerkzeug auftretenden Belastung vorgenommen, sodass sich die Prozessplanung ideal an das verwendete Schleifwerkzeug anpassen lässt. In der Folge wird das Bearbeitungsergebnis verbessert und die Fertigung von Ausschussteilen minimiert.
Kontinuierliche Bewertung
„Um die gesteigerte Bearbeitungsgüte auch bei höheren Stückzahlen beizubehalten, wurde in der Werkzeugmaschine zudem laserbasierte Sensorik zur Messung der Schleifscheibentopographie verbaut“, erläutert der geschäftsführende Leiter Prof. Berend Denkena. „Diese gestattet eine kontinuierliche Bewertung des Schleifwerkzeugzustands und kann somit für prozessspezifisch angepasste Abrichtintervalle eingesetzt werden. Verschleißbedingte Abweichungen der Werkstückgeometrie und damit einhergehender Ausschuss sind somit vermeidbar.“