Kennwertgestützte Topografiebewertung und gezielte Anpassung von Schleifprozessen durch selbsterlernte Modelle (T12#)

• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5486368

Im Fokus des Teilprojekts E1 des SFB 653 stand unter anderem die Wechselwirkung zwischen der Topografie eines Schleifwerkzeugs mit der Oberfläche des geschliffenen Bauteils. Im Rahmen des Teilprojekts K2 wurden Prozessmodelle zur Prognose von Werkzeugverschleiß und Formfehlern des Bauteils sowie davon abgeleitete Regelungsstrategien für Zerspanprozesse entwickelt. Der vorliegende Antrag fokussiert den Transfer dieser Ergebnisse in die Anwendung in einer Kooperation zwischen der Walter Maschinenbau GmbH und dem Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen.Ziel des geplanten Projekts ist die Erweiterung der Methode zur Beschreibung der Schleifscheibenoberfläche mittels industriell eingesetzter Rauheitskennwerte. Zudem wird die eingesetzte Messmethode hinsichtlich Messzeit und Robustheit optimiert und für den Einsatz in einer Fertigungsumgebung qualifiziert. Das im Anschluss erarbeitete technologische Wissen über die Abhängigkeit zwischen Werkzeugverschleiß und Abrichtprozess auf der einen Seite und den topographischen Kenngrößen von Werkzeug und Werkstück auf der anderen Seite bilden die Grundlage für die Übertragung des lernenden Prozessmodells aus Teilprojekt K2 in die Anwendung. Das Prozessmodell wird auf Basis dieser Daten dazu qualifiziert, Werkzeugverschleiß zu erkennen und als Reaktion darauf die Anpassung von Prozessstellgrößen beziehungsweise das Abrichten des Werkzeugs zu empfehlen. Zudem kann der Abrichtprozess in der Maschine effizienter und ressourcenschonender gestaltet werden. Nach Anpassung des Prozessmodells ist die Werkzeugschleifmaschine Walter Helitronic Vision 400L in der Lage, Schleifscheibentopografien messen und bewerten zu können sowie eigenständig eine Anpassung der Prozessstellgrößen durchzuführen. Darüber hinaus weiß die Schleifmaschine, welches die maximal nötige Zustellung im Schärf- oder Abrichtprozess ist und arbeitet im hohen Maße ressourcenschonend.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche (Transferprojekt)
• Teilprojekt zu: SFB 653: Gentelligente Bauteile im Lebenszyklus - Nutzung vererbbarer, bauteilinhärenter Informationen in der Produktionstechnik (Gentelligent Components in their Lifecycle)
• Antragstellende Institution: Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
• Unternehmen: Walter Maschinenbau GmbH
• Teilprojektleiter: Professor Dr. Bernd Breidenstein