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Projekt
Koordinationsfonds
Antragstellerin
Professorin Dr.-Ing. Petra Wiederkehr
Fachliche Zuordnung
Spanende und abtragende Fertigungstechnik
Förderung
Förderung seit 2026
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 546480484
Das Ziel der beantragten Forschungsgruppe FOR besteht in der Erforschung einer neuen Methodik zur Entwicklung prozessinformierter Modelle zur effizienten Auslegung von Zerspanprozessen. Durch eine zielgerichtete Kombination aus Daten, Wissen und Kontext auf Basis der Integration von grundlegenden Experimenten und komplexer NC-Bearbeitung sowie der Anreicherung von realen Messdaten mit Simulationsergebnissen soll eine maximale Wissensextraktion zur Erhöhung der Modellgüte bei gleichzeitiger Ressourceneffizienz erzielt werden. Die Vision besteht darin, mit der Entwicklung übertragbarer Modelle die Grenzen bisheriger Vorhersagen signifikant zu erweitern sowie eine effizientere und robuste modellgestützte Prozessauslegung gewährleisten zu können. Zur Erreichung dieser Zielsetzung soll ein Konzept entwickelt werden, welches technologisch eine ressourceneffiziente Gewinnung einer breiten, qualitativ hochwertigen Datenbasis für das NC-Fräsen erlaubt. In Kombination mit Daten aus experimentellen und simulativen Grundlagenexperimenten (beispielsweise Orthogonalschnittversuch und Spanbildungssimulation) sollen übertragbare und adaptierbare Basismodelle abgeleitet werden, welche dann in den Kontext der individuellen Werkzeugmaschine und der spezifisch eingesetzten Material- und Werkzeugcharge im betrachteten Fertigungsprozess unter Berücksichtigung zeitvarianter Eigenschaften gesetzt werden. Auf Basis maschinenintegrierter Sensorik sollen fortlaufend Daten aus prozessbegleitenden Messungen während der NC-Bearbeitung gewonnen und eine kontinuierliche Modelladaption durchgeführt werden (prozessinformiert). Hierdurch entstehen über die Zeit Modelle, die robuster gegenüber Unsicherheiten und Störgrößen sind. Die Entwicklung der neuen Methodik wird in der ersten Phase an einer Demonstratormaschine mit integrierter Sensorik am Beispiel des NC-Fräsens des Vergütungsstahls 42CrMo4 und dem Transfer auf eine weitere Werkzeugmaschine aufgezeigt. Der detaillierte Rückfluss der Informationen aus dem Prozess in die Modelle und damit die Generalisierbarkeit und Robustheit gegenüber Störgrößen werden in der zweiten Phase erforscht. Dabei sollen zeitvariante dynamische Eigenschaften der spezifischen Werkzeugmaschine, herstellungsbedingte geometrische Schwankungen und Werkzeugverschleiß inklusive des KSS-Einflusses sowie Chargenschwankungen des verwendeten Werkstückmaterials aufwandsarm und prozessbegleitend berücksichtigt und die Modelle adaptiert werden können.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
