Im Rahmen der Arbeit wurde ein Modell entwickelt, welches die Mechanismen bei der schleifenden Bearbeitung von PKD grundlegend erklärt. Das Kernstück der Untersuchungen bildete die erstmalig durchgeführte Analyse der PKD-Randzone vor und nach dem Schleifen. Aus den Ergebnissen wurde ein Modell für das PKD-Schleifen aufgestellt, welches die auftretenden Mechanismen auf der Basis der mechanischen und thermischen Prozessbelastung erklärt. Darauf aufbauend wurde ein Optimierungsansatz gewählt, bei dem die Effizienz der Endbearbeitung von PKD-Werkzeugen durch die kombinierte Bearbeitung von Laserstrahlabtragen und Schleifen signifikant erhöht wurde.
Aktualisiert: 2023-05-10
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Im Rahmen der Arbeit wurde ein Modell entwickelt, welches die Mechanismen bei der schleifenden Bearbeitung von PKD grundlegend erklärt. Das Kernstück der Untersuchungen bildete die erstmalig durchgeführte Analyse der PKD-Randzone vor und nach dem Schleifen. Aus den Ergebnissen wurde ein Modell für das PKD-Schleifen aufgestellt, welches die auftretenden Mechanismen auf der Basis der mechanischen und thermischen Prozessbelastung erklärt. Darauf aufbauend wurde ein Optimierungsansatz gewählt, bei dem die Effizienz der Endbearbeitung von PKD-Werkzeugen durch die kombinierte Bearbeitung von Laserstrahlabtragen und Schleifen signifikant erhöht wurde.
Aktualisiert: 2023-02-14
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Die Hochdruck-Kühlschmierstoffzufuhr stellt im Vergleich zur konventionellen Überflutungskühlung eine potenzialträchtige Technologie zur Steigerung der Produktivität und Prozesssicherheit von spanenden Fertigungsprozessen dar. Im Rahmen der Arbeit wurden die Wirkmechanismen der Hochdruck-Technologie mit Zuführdrücken bis 350 bar sowie der Einfluss der relevanten Prozesseinstellparameter auf die Leistungsfähigkeit und Energieeffizienz des Hochdruck-Zerspanprozesses sowie das Prozessergebnis grundlegend und systematisch untersucht und die Grenzen bei der Drehbearbeitung verschiedener Werkstoffe ermittelt.
Aktualisiert: 2021-07-10
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In der Arbeit wird ein Modell zur Abstimmung der Prozesskombination Hartdrehen-Honen aufgestellt und für das vorliegende Bearbeitungssystem verifiziert. Die beschriebene Vorgehensweise kann für Prozesskombinationen von Drehoperationen mit nachfolgenden Schleif- oder Finierprozessen wie Honen und Polieren allgemeingültig verwendet werden. Die jeweiligen Prozesse können charakterisiert, hinsichtlich ihrer Kombinierbarkeit untereinander verglichen und abschließend als Prozesskette ausgelegt werden.
Aktualisiert: 2021-07-10
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Im Rahmen der Arbeit wurde ein Modell entwickelt, welches die Mechanismen bei der schleifenden Bearbeitung von PKD grundlegend erklärt. Das Kernstück der Untersuchungen bildete die erstmalig durchgeführte Analyse der PKD-Randzone vor und nach dem Schleifen. Aus den Ergebnissen wurde ein Modell für das PKD-Schleifen aufgestellt, welches die auftretenden Mechanismen auf der Basis der mechanischen und thermischen Prozessbelastung erklärt. Darauf aufbauend wurde ein Optimierungsansatz gewählt, bei dem die Effizienz der Endbearbeitung von PKD-Werkzeugen durch die kombinierte Bearbeitung von Laserstrahlabtragen und Schleifen signifikant erhöht wurde.
Aktualisiert: 2021-07-10
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Turning is one of the most important metal machining processes besides milling and grinding. Especially rotational symmetrical parts are usually turned as this is the first choice in terms of high productivity and high accuracy. Nevertheless turning has some disadvantages like a limited geometrical flexibility and high tool wear, especially when it comes to machining of difficult to machine materials. In this work a novel turning process is developed, namely simultaneous three axis turning, where the tool is moved in a third rotational (B) axis besides the already existing translational (X, Z) axes. This additional movement is realized by the integration of the already existing but yet unused B-axis of turn-/mill or mill-/turn centers into the turning process. By this the geometrical flexibility of turning can be increased and the tool consumption can be decreased significantly. It is investigated how simultaneous three axis turning can be realized with state of the art machine tools such as turn-/mill centers or mill-/turn centers. In addition it is investigated which effect the additional tool movement has on the target values like the uncut chip geometry, the process force, the tool wear, the workpiece surface and the chip flow. Besides that models are developed to predict the effect of the additional tool rotation on the named target values. By those models it is possible to calculate the uncut chip parameters, the process force components, the chip flow angles, the tool wear development and the tool wear distribution for simultaneous three axis turning, but also for conventional two axis turning. Based on the turning experiments and on the models, design rules are deduced which can be used for a basic process layout of simultaneous three axis turning. In addition a process design method is developed which guides step-wise through the different phases of the process design. By that it is possible to design simultaneous three axis turning processes systematically and efficiently for arbitrary workpieces in industrial production.
Aktualisiert: 2021-07-10
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Die Produktion in Hochlohnländern sieht sich mit zwei wesentlichen Herausforderungen konfrontiert: Erstens führt der globale Wettbewerb zu stetigem Effizienzdruck auf die bestehenden Technologieketten, zweitens können radikale produkttechnologische Umbrüche die Effektivität des etablierten Leistungsangebots gefährden. Fertigungstechnologische Innovation kann einen wesentlichen Beitrag zur Bewältigung dieser beiden Herausforderungen leisten. Durch Effizienzinnovationen können Fertigungskosten in bestehenden Technologieketten reduziert werden. Effektivitätsinnovationen erlauben die Erschließung neuer, differenzierender Produkte.
Aktualisiert: 2021-07-10
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Die beschränkte industrielle Anwendung der Ultraschalltechnik als Prozessunterstützung in der Medizin-, in der Fügetechnik oder in spanenden Fertigungsverfahren liegt an der unzureichenden Auslegung der Ultraschallsysteme. In dieser Arbeit wurde eine effiziente Methode zur Auslegung von komplexen Schwingern zur spanenden, ultraschallunterstützten Bearbeitung entwickelt und an Systemen für das Ultraschallsuperfinishing mit Längsschwingern und das Ultraschalldrehen mit Biegeschwingern validiert.
Aktualisiert: 2021-07-10
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Die Diamantzerspanung bietet prinzipiell die Möglichkeit, Strukturen mit Abmaßen unterhalb eines Mikrometers zu fertigen, was in der Praxis jedoch oft schwer umzusetzen ist. Im Rahmen dieser Dissertation werden daher Methoden erforscht, mit denen sich mittels Ultrapräzisionszerspanung Strukturdetails im Submikrometerbereich fertigen lassen. Dies wird durch praktische Versuche nachgewiesen, in denen Werkstücke mit Strukturtoleranzen von bis zu +/- 0,25 µm gefertigt werden.
Aktualisiert: 2021-07-10
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In der vorliegenden Arbeit wurde ein ganzheitliches Modell der doppelspindligen Fräsbearbeitung entwickelt, welches eine Abbildung der Wechselwirkungen zwischen Maschine und Zerspanprozess ermöglicht. Das Modell besteht aus einem Modul zur Messung und Berechnung des dynamischen Maschinenverhaltens sowie einem numerischen zeitdiskreten Simulationsmodell zur rechnergestützten Untersuchung des Stabilitätsverhaltens von Doppelspindlern im Betrieb.
Aktualisiert: 2021-07-10
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Die Wissenschaftler der RWTH Aachen forschen interdisziplinär im Exzellenzcluster „Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer“ gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG). Gemeinsam mit Unternehmen aus unterschiedlichen Branchen entwickeln 120 Wissenschaftler aus mehr als 25 Instituten aus den Bereichen Produktion, Materialwissenschaften, Ökonomie, Natur- und Sozialwissenschaften nachhaltige Lösungen für die künftige Produktion.
Aktualisiert: 2021-07-10
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