Simulationsbasierte Werkzeugauslegung für die handgeführte zahnmedizinische Schleifbearbeitung mit galvanisch gebundenen Diamantwerkzeugen

• Antragstellerin: Professorin Dr.-Ing. Petra Wiederkehr
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 531621757

Bei diesem Forschungsvorhaben handelt es sich um einen Erkenntnistransfer zum Grundlagenprojekt "Modellierung und Simulation des NC-Formschleifens zur gezielten Erzeugung von Werkstückoberflächen unter Berücksichtigung der Werkzeugtopographie und des Werkzeugverschleißes". Aufbauend auf den bisherigen Ergebnissen soll eine zuvor entwickelte geometrisch-physikalische Prozesssimulation für NC-Formschleifprozesse mit galvanisch gebundenen Schleifstiften erweitert werden, um zahnmedizinische Instrumente auslegen zu können, welche in handgeführten Bearbeitungsoperationen eingesetzt werden. Die bisher gewonnenen Erkenntnisse sollen im Rahmen des Transferprojekts prototypisch auf neue Werkzeugkonzepte übertragen werden. Die im Rahmen des Transfervorhabens notwendigen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten werden gemeinsam durch den Lehrstuhl XIV - Virtual Machining der TU Dortmund und der Gebr. Brasseler GmbH & Co. KG durchgeführt. Das zentrale Ziel des Vorhabens ist die Weiterentwicklung des Simulationssystems zur Auslegung zahnmedizinischer Schleifwerkzeuge und Optimierung handgeführter Prozesse. Im Rahmen einer prototypischen Fertigung soll eine abschließende Validierung erfolgen. Aufbauend auf den bisherigen Erkenntnissen und dem entwickelten Simulationsmodell aus dem vorangegangenen Grundlagenforschungsprojekt findet hier der Transfer in die industrielle Anwendung statt, indem gezielt zahnmedizinische Instrumente ausgelegt und optimiert werden. Beim zahnmedizinischen Einsatz handelt es sich um einen handgeführten und somit kraftgeregelten Prozess, sodass in diesem Transferprojekt umfangreiche Untersuchungen und Weiterentwicklungen des Simulationssystems geplant sind. Durch die Entwicklung einer mobilen Analogieversuchseinheit sollen zunächst die bei der handgeführten Bearbeitung auftretenden Werkzeugbewegungen und Prozesskräfte experimentell analysiert werden. In einem zu entwickelnden Analogieversuchsstand wird anschließend das Einsatzverhalten der Werkzeuge insbesondere hinsichtlich des Verschleißverhaltens analysiert. Die gewonnenen Erkenntnisse dienen als Grundlage für die Weiterentwicklung der Prozesssimulation. Die Entwicklung und Erprobung einer entsprechenden Auslegungsmethodik steht dabei im Vordergrund, um in Kooperation mit dem Anwendungspartner die Effizienz und Standzeit zahnmedizinischer Schleifwerkzeuge simulationsgestützt durch eine gezielte Auslegung der Werkzeugtopographie und der Prozesskonfiguration zu optimieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen (Transferprojekt)
• Anwendungspartner: Komet dental - Gebr. Brasseler GmbH & Co. KG