Die Planung von Werkzeugschleifprozessen zur Herstellung von Schaftwerkzeugen erfordert Expertenwissen und aufwendige Einstellversuche, um diese entsprechend der Qualitätsanforderungen produktiv fertigen zu können. In dieser Arbeit wird eine Planungsarchitektur vorgestellt, um Formfehler mit Hilfe einer technologischen Materialabtragssimulation auf Basis des NC-Codes automatisch zu kompensieren. Mittels einer numerischen Kontaktzonenanalyse, empirischen Kraftmodellierung und dem analytischen Biegebalkenmodell, kombiniert mit einer numerischen Berechnung des Flächenträgheitsmoments, wird eine technologische NC-Simulation realisiert. Damit werden die mechanischen Belastungen, die Biegesteifigkeit, die resultierende elastische Durchbiegung und der Formfeher zu jedem Zeitschritt vorhergesagt. Anhand der Prognose wird die initiale Prozessplanung durch eine Optimierung der Prozessstellgrößen und Adaption des Werkzeugwegs so angepasst, dass eine Kompensation entsprechend der Biegelinie erreicht wird. Ansätze für lernende Prozessmodelle sowie ein Konzept zur Wissensübertragung mittels Prozess-DNA werden eingesetzt, um eine selbstoptimierende Methode zu realisieren.
Aktualisiert: 2023-04-14
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Die Planung von Werkzeugschleifprozessen zur Herstellung von Schaftwerkzeugen erfordert Expertenwissen und aufwendige Einstellversuche, um diese entsprechend der Qualitätsanforderungen produktiv fertigen zu können. In dieser Arbeit wird eine Planungsarchitektur vorgestellt, um Formfehler mit Hilfe einer technologischen Materialabtragssimulation auf Basis des NC-Codes automatisch zu kompensieren. Mittels einer numerischen Kontaktzonenanalyse, empirischen Kraftmodellierung und dem analytischen Biegebalkenmodell, kombiniert mit einer numerischen Berechnung des Flächenträgheitsmoments, wird eine technologische NC-Simulation realisiert. Damit werden die mechanischen Belastungen, die Biegesteifigkeit, die resultierende elastische Durchbiegung und der Formfeher zu jedem Zeitschritt vorhergesagt. Anhand der Prognose wird die initiale Prozessplanung durch eine Optimierung der Prozessstellgrößen und Adaption des Werkzeugwegs so angepasst, dass eine Kompensation entsprechend der Biegelinie erreicht wird. Ansätze für lernende Prozessmodelle sowie ein Konzept zur Wissensübertragung mittels Prozess-DNA werden eingesetzt, um eine selbstoptimierende Methode zu realisieren.
Aktualisiert: 2023-04-20
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Die Oberfläche bestimmt im großen Maße die Eigenschaften eines Bauteils. Lebensdauer, tribologische Eigenschaften sowie Haptik und Optik werden durch die Bauteiloberfläche beeinflusst. Für die konstruktive Auslegung eines Bauteils und die spätere Herstellung gilt dies zu berücksichtigen. Dementsprechend wird eine Vorhersagemethode benötigt, die die einsatzgerechte Auslegung ermöglicht.
Die vorliegende Arbeit zeigt Methoden auf, wie die tatsächliche Werkzeugoberfläche beim Außenlängsdrehen und beim Längs-Umfangs-Planschleifen messtechnisch erfasst und die oberflächengenerierenden Werkzeugbereiche identifiziert werden können. Die für die Oberflächenentstehung verantwortlichen Bereiche werden in einer Materialabragssimulation zur Nachbildung des Zerspanprozesses eingesetzt. Abschließend werden industrielle Anwendungsfelder der Vorhersagemethode im Spannungsfeld der digitalen Fertigung aufgezeigt und bewertet.
Aktualisiert: 2020-02-27
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Die Oberfläche bestimmt im großen Maße die Eigenschaften eines Bauteils. Lebensdauer, tribologische Eigenschaften sowie Haptik und Optik werden durch die Bauteiloberfläche beeinflusst. Für die konstruktive Auslegung eines Bauteils und die spätere Herstellung gilt dies zu berücksichtigen. Dementsprechend wird eine Vorhersagemethode benötigt, die die einsatzgerechte Auslegung ermöglicht.
Die vorliegende Arbeit zeigt Methoden auf, wie die tatsächliche Werkzeugoberfläche beim Außenlängsdrehen und beim Längs-Umfangs-Planschleifen messtechnisch erfasst und die oberflächengenerierenden Werkzeugbereiche identifiziert werden können. Die für die Oberflächenentstehung verantwortlichen Bereiche werden in einer Materialabragssimulation zur Nachbildung des Zerspanprozesses eingesetzt. Abschließend werden industrielle Anwendungsfelder der Vorhersagemethode im Spannungsfeld der digitalen Fertigung aufgezeigt und bewertet.
Aktualisiert: 2020-07-01
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Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung und Erforschung einer Methode zur anlernfreien und somit in der Kleinserienfertigung nutzbaren Prozessüberwachung für das Fertigungsverfahren Fräsen. Randbedingungen für die Entwicklung der Methode sind industrielle Anforderungen wie geringe Anschaffungskosten, eine hohe Sensitivität gegenüber Prozessfehlern, die Vermeidung von Fehlalarmen und ein flexibles Verhalten der Methode bei Änderung der Prozesseingangsparameter.
Die entwickelte Überwachung basiert auf maschineninternen Antriebsdaten. Sie ist mehrdimensional und bewertet den Prozess zustands-basiert. In Abhängigkeit von aktuellen Bearbeitungsparametern, online ermittelten Kontaktbedingungen zwischen Werkzeug und Werkstück sowie Einflüssen der Werkzeugmaschine werden die Überwachungsgrenzen anlernfrei parametriert.
Aktualisiert: 2019-10-17
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