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EFB-Forschungsbericht Nr. 507

Holistische mehrkriterielle Optimierung der Schlichtbearbeitung

efb507

Verfasser:
Prof. Dr.-Ing. Reinhard Mauermann, M. Sc. Maik Fiedler, Dipl.-Ing. Carsten Hochmuth, Uwe Frieß, Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik Chemnitz

66 Seiten (sw, 46 teils farbige Abb., 1 Tab.)

ISBN: 978-3-86776-561-9

Preis (Digital) EUR 55,00

Preis (Print) EUR 62,00

Zusammenfassung

Im Rahmen des Forschungsprojektes wurden verschiedene Tools zur Untersuchung der Prozesskette des Werkzeugentstehungsprozesses entwickelt und angewendet. Zum Projektabschluss erhalten die im PbA beteiligten Unternehmen die Möglichkeit, gezielt Potentiale für ihre Fertigung zu besprechen und Untersuchen zu planen.

Die Methodik zur Untersuchung mechanischer Strukturen sind ebenfalls auf andere Anlagen, wie bspw. Montage- und Transfereinrichtungen übertragbar. Gerade bei hochgenauen Positioniervorgängen zum Fügen kann dadurch ein Mehrwert entstehen.

Zu den wesentlichen Tools zählen zwei Anwendungen auf Matlab-Basis. Das Tool zur Visualisierung von Bahnabweichungen ermöglicht die prozessparallele Erfassung der Werkstückkontur und entsprechend der Welligkeiten, die durch das dynamische Verhalten der Werkzeugmaschine entstehen und durch ungünstige NC-Bahnplanungen zu Überschreitungen des Toleranzbereiches führen.

Mit dem Tool zur Analyse von Krümmungsunstetigkeiten lässt sich hingegen im Fall von optischen Oberflächenauffälligkeiten, wie Facetten, eine einfache und schnelle Überprüfung auf softwareseitige Fehler realisieren.

Insbesondere die Phase der NC-Code-Generierung aus CAM-Daten kann so überprüft werden, da mit dem Programm CAM Datensätze effizient analysiert werden können.

Zudem können über ein Histogramm Bereiche kritischer Krümmungen identifiziert werden, wodurch eine Optimierung von Maschinen- und Prozessparametern schon während der Planungsphase möglich ist. Über die Daten zu kritischen Krümmungen ist es außerdem möglich, eine Datenbasis zu erstellen, die Aussagen über Schädigungstendenzen für entsprechende Krümmungen trifft.

Das IGF-Vorhaben „Holistische mehrkriterielle Optimierung der Schlichtbearbeitung" der Forschungsvereinigung EFB e.V. wurde unter der Fördernummer AiF 18902BR über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Der Abschlussbericht ist als EFB-Forschungsbericht Nr. 507 erschienen und bei der EFB-Geschäftsstelle und im Buchhandel erhältlich.

 

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis
1 Durchgeführte Arbeiten und Ergebnisse im Bewilligungszeitraum
2 Identifizierung einer Testgeometrie / Arbeitspaket 1
2.1 Durchgeführte Arbeiten
2.2 Erzielte Ergebnisse
3 Analyse / Erfassung des Istzustandes / Arbeitspaket 2
3.1 Durchgeführte Arbeiten
3.2 Erzielte Ergebnisse
4 Datenaufbereitung und Beschreibung des gekoppelten Systemverhaltens zur simulationsbasierten Durchführung einer Einflussgrößen- und Ursachenanalyse / Arbeitspaket 3
4.1 Durchgeführte Arbeiten
4.2 Erzielte Ergebnisse
5 Optimierung unter Berücksichtigung von Strukturmechanik, Regelung, CAM- und NC-Parametern / Arbeitspaket 4
5.1 Durchgeführte Arbeiten
5.1.1 Mathematische Vorbetrachtungen
5.1.2 Modellierung der mathematischen Grundlagen in „Origin"
5.1.3 Erstellung eines Berechnungsskripts
5.2 Erzielte Ergebnisse
6 Evaluation der Simulationsergebnisse und Bewertung der Lösungsvarianten / Arbeitspaket 5
6.1 Durchgeführte Arbeiten
6.2 Erzielte Ergebnisse
7 Verifikation der Simulationsergebnisse durch Testbearbeitung/ Arbeitspaket 6
7.1 Durchgeführte Arbeiten
8 Nachweis der Verbesserung der Oberfläche als Ergebnis der Simulation / Arbeitspaket 7
8.1 Durchgeführte Arbeiten
8.2 Erzielte Ergebnisse
9 Transfer der Ergebnisse / Arbeitspaket 8
9.1 Durchgeführte Arbeiten
9.2 Erzielte Ergebnisse
9.3 Nutzen der Ergebnisse für KMU