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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Das Schleifen mit gebundenen und rotierenden Schleifwerkzeugen wurde kontinuierlich von einem traditionellen Präzisionsbearbeitungsverfahren mit niedrigen Abtragsraten, das zur Verbesserung der Werkstückqualität (Form- und Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität) eingesetzt wurde, zu einem vielseitigen und hocheffizienten Bearbeitungsverfahren weiterentwickelt. Die Entwicklung neuartiger Schleifmittel und leistungsfähiger Schleifwerkzeuge und ein tieferes Verständnis über die Wirkmechanismen des Werkstoffabtrages durch die Schleifkörner haben maßgeblich zu dieser Entwicklung beigetragen.
Das Buch „Abricht- und Schleiftechnologie 3 – Grundlagen der Schleiftechnologie, Schleifmittel und Schleifwerkzeuge“ ist für Praktiker konzipiert. Die komplexen Zusammenhänge sind einfach erklärt und spezielle Themenkomplexe sind etwas detaillierter erläutert. Die Themen Abtragsmechanismen beim Schleifen, Schleifwerkzeugkomponenten, Auswahlkriterien für Schleifwerkzeuge und Einflüsse von Makrogeometrie und Mikrotopografie der Schleifwerkzeuge auf die Produktivität und Werkstückqualität wurden neu aufgearbeitet und herausgestellt.
Der Autor weist eine jahrelange Erfahrung in der Schleiftechnologie in der Industrie auf und hat zahlreiche Fachbücher geschrieben und einschlägige Weiterbildungsseminare für die Industrie durchgeführt, die Autorin war langjährig in der Industriemeisterausbildung tätig und hat einige Fachbücher geschrieben.
Aktualisiert: 2023-03-23
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Um eine Verringerung der Werkzeugkosten zur ermöglichen, ist eine Optimierung und Verkürzung bestehender Prozessketten erforderlich. Das diese Optimierungen gleichzeitig auch eine Steigerung der Leistungsfähigkeit ermöglichen können, zeigen die im Rahmen der Dissertation erarbeiteten Ergebnisse. Hierbei wurde ein neuartiger Präparationsprozess zur Schneidkantenverrundung an Tiefbohrwerkzeugen entwickelt und in Kombination mit anderen Optimierungsmaßnahmen erfolgreich bei der Zerspanung von Vergütungsstählen validiert.
Aktualisiert: 2022-12-01
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Das Schleifen ist einer der komplexesten Zerspanungsprozesse. Eine ganzheitliche Betrachtung der Einflussgrößen, gute Kenntnisse über diese Faktoren und ihre Zusammenhänge sind notwendig, um das Schleifen beherrschen zu können.
Das Buch „Abricht- und Schleiftechnologie 2 – Schleifverfahren“ ist für Praktiker konzipiert. Die Grundlagen werden mit anwendungsspezifischen Themen zusammengeführt und systematisch dargestellt. Der Autor weist eine jahrelange Erfahrung in der Optimierung von Abricht- und Schleifprozessen in der Industrie auf und hat zahlreiche einschlägige Weiterbildungsseminare für die Industrie durchgeführt, die Autorin war langjährig in der Industriemeisterausbildung tätig.
Auf dieser Basis konnten in dieser Buchveröffentlichung komplexe Zusammenhänge einfach erklärt und spezielle Themenkomplexe etwas detaillierter erläutert werden. Wichtige Zusammenhänge des Schleifprozesses wurden neu aufgearbeitet und herausgestellt.
Aktualisiert: 2023-03-23
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Industrielle Fertigungsprozesse zur Herstellung von rotationssymmetrischen Zerspanwerkzeugen sind stetig steigenden Anforderungen an die Qualität der erzeugten Werkstücke ausgesetzt. Gleichzeitig wächst die weltweite Nachfrage nach Zerspanwerkzeugen kontinuierlich an, sodass deren Fertigung produktiver und effizienter gestaltet werden muss. Aufgrund dieses Zielkonflikts aus Prozessproduktivität und Werkstückqualität stoßen konventionelle Schleifprozesse zur Herstellung von Zerspanwerkzeugen zunehmend an ihre Grenzen. Daher wird in dieser Arbeit ein neuartiger Wälzschleifprozess hergeleitet, der die Fertigung der Nuten und Umfangsschneiden von rotationssymmetrischen Zerspanwerkzeugen in einer einzelnen Bearbeitungsoperation erlaubt. Der Vorteil liegt hierbei in der kontinuierlichen Simultanbearbeitung sämtlicher umfangsseitigen Elemente des Zerspanwerkzeugs. Somit wird die üblicherweise aus mehreren Schleifoperationen bestehende Prozesskette vollständig durch den neu entwickelten Wälzschleifprozess substituiert. In der Folge sinken die notwendigen Prozessnebenzeiten und es werden Shift-Strategien zur Erhöhung der Werkstückqualität ermöglicht. Das entwickelte Verfahren erlaubt zudem die Herstellung neuer Zerspanwerkzeuggeometrien, die durch konventionelle Werkzeugschleifprozesse nicht oder nur sehr aufwendig erzeugt werden können.
Aktualisiert: 2021-01-07
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Industrielle Fertigungsprozesse zur Herstellung von rotationssymmetrischen Zerspanwerkzeugen sind stetig steigenden Anforderungen an die Qualität der erzeugten Werkstücke ausgesetzt. Gleichzeitig wächst die weltweite Nachfrage nach Zerspanwerkzeugen kontinuierlich an, sodass deren Fertigung produktiver und effizienter gestaltet werden muss. Aufgrund dieses Zielkonflikts aus Prozessproduktivität und Werkstückqualität stoßen konventionelle Schleifprozesse zur Herstellung von Zerspanwerkzeugen zunehmend an ihre Grenzen. Daher wird in dieser Arbeit ein neuartiger Wälzschleifprozess hergeleitet, der die Fertigung der Nuten und Umfangsschneiden von rotationssymmetrischen Zerspanwerkzeugen in einer einzelnen Bearbeitungsoperation erlaubt. Der Vorteil liegt hierbei in der kontinuierlichen Simultanbearbeitung sämtlicher umfangsseitigen Elemente des Zerspanwerkzeugs. Somit wird die üblicherweise aus mehreren Schleifoperationen bestehende Prozesskette vollständig durch den neu entwickelten Wälzschleifprozess substituiert. In der Folge sinken die notwendigen Prozessnebenzeiten und es werden Shift-Strategien zur Erhöhung der Werkstückqualität ermöglicht. Das entwickelte Verfahren erlaubt zudem die Herstellung neuer Zerspanwerkzeuggeometrien, die durch konventionelle Werkzeugschleifprozesse nicht oder nur sehr aufwendig erzeugt werden können.
Aktualisiert: 2020-04-29
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Das Schleifen der Spannut ist der zentrale Prozessschritt bei der Herstellung von Schaftwerkzeugen. Im Vergleich mit den anderen Werkzeugschleifoperationen weist er hohe Zerspanungsvolumina und Hauptzeitanteile auf, beeinflusst aber auch das Einsatzverhalten des Zerspanwerkzeugs wesentlich. Er ist gekennzeichnet durch eine komplexe Prozesskinematik, die in variierenden Eingriffsbedingungen entlang der Schleifscheibenbreite resultiert. Mit Hilfe einer modellbasierten und experimentellen Analyse von Spannutschleifprozessen konnte ein umfangreiches Prozessverständnis generiert werden. Dabei wurden unter anderem Erkenntnisse über die komplexen Eingriffsbedingungen zwischen Schleifscheibe und Werkstück, die an der Nutentstehung beteiligten Schleifscheibenbereiche, die Oberflächenentstehungsmechanismen in der Spannut und das Abrichtverhalten von Diamantschleifscheiben erarbeitet. Dieses Wissen bildete die Basis für die Umsetzung eines Optimierungsansatzes für Spannutschleifprozesse, bei dem die Schleifscheibe ein anwendungsgerechtes, lokal variierendes Eigenschaftsprofil aufweist. Das Einsatzverhalten dieser gradierten Schleifwerkzeuge wurde untersucht und ihr Potenzial aufgezeigt.
Aktualisiert: 2022-09-21
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