Zum Inhalt

Prototypische Ent­wick­lung eines sensorischen Werkzeughalters zur In-situ-Prozessüberwachung für das Hochgeschwindigkeits-Innenrundschleifen (ZIM-Projekt) (Projektnummer: KK 5072208 PK0)

Der Ein­satz von sensorischen Werkzeughaltern zur Prozessanalyse und ins­be­son­de­re zur Prozessüberwachung bei den Fertigungsprozessen Fräsen, Bohren und Drehen hat sich in den letzten Jah­ren als leistungsfähigste Messstrategie etabliert. Durch das Messen der Prozesskräfte sowie der sie beeinflussenden Störgrößen im Werkzeughalter als prozessnächste, nicht verschleißende Komponente lässt sich ein Maximum an Auflösung erreichen. Dies setzt aber voraus, dass im Halter integrierte Sensorik und Mikroelektronik den hohen Belastungen standhalten. Für Ver­fah­ren mit geometrisch unbestimmter Schneide, wie etwa dem Innenrundschälschleifen, sind sensorische Werkzeughalter bisher nicht verfügbar. Dabei ergibt sich gerade für dieses Ver­fah­ren ein enormes Potential zur Leistungssteigerung bei Er­hö­hung der Prozesssicherheit durch die Ver­wen­dung ge­eig­ne­ter Prozessüberwachung mit­hil­fe von In-Prozess-Messtechnik.

Das Innenrundschleifen ist ein vielseitiges und etabliertes Fertigungsverfahren für die Bohrungsbearbeitung von gehärteten Stählen im Motoren- und Getriebebau sowie für die Fertigung von Lagerkomponenten. Die Eingriffsverhältnisse sind jedoch komplex und die Werk­zeuge bei der Innenkonturbearbeitung bedingt durch den lang auskragenden und schlank ausgeführten Werkzeugschaft sehr nachgiebig. Diese Aspekte stellen eine große Her­aus­for­de­rung in der Prozessbeherrschung dar. Infolgedessen ent­ste­hen beim Werkstück häufig Maß- und Formabweichungen, die zu Ausschussteilen führen oder eine Nachbearbeitung erfordern. Die zunehmende Prozessüberwachung wird als not­wen­dige Basis angesehen, um zu­künf­tig Fertigungsabweichungen mit­hil­fe von geeigneten Kompensationsstrategien zu reduzieren. Jedoch existiert aktuell keine geeignete, industriell einsetzbare Messtechnik am Markt, wel­che sich für Innenrundschleifprozesse im Hochgeschwindigkeitsbereich eignet.

Im Rah­men des Projektes soll ein hochdrehzahlfester, sensorischer Werkzeughalter ent­wickelt wer­den. Dieser soll die Prozessüberwachung des Innenrundschleifens im Hochgeschwindigkeits- und Hochleistungsbereich er­mög­li­chen und zusätzlich als Applikation im Testfeld für die Halterentwicklung genutzt wer­den. In Summe soll somit durch das geschickte Zusammenspiel von Prozess-Know-how und neuartiger Messtechnik eine Produktionstechnologie in eine neue Leistungsklasse gehoben wer­den, die sich durch erhöhte Effizienz in Form von reduzierten Prozesszeiten und damit durch erhebliche Kos­ten- und Energieeinsparungen auszeichnet. Die Messtechnik, eingesetzt als Analysewerkzeug bei der Ent­wick­lung und auch der in­dus­tri­el­len Prozesseinrichtung, aber vor allem bei der Echtzeit-Überwachung wäh­rend des Prozesses, ist hierbei der Schlüssel, um die notwendigen Leistungsbereiche in Form von bezogenen Zeitspanungsvolumen zu erreichen und gleichzeitig in diesem Grenzbereich die Produktqualität abzusichern.

Versuchsaufbau mit Schleifscheibe © ISF
Fig.: Sensorisierter Werkzeughalter für das Innenrundschleifen
Logo des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie © BMWi

Kalender

Zur Veranstaltungsübersicht

Anfahrt & Lageplan

Von der A1

Vom Autobahnkreuz Dort­mund/Unna auf die A44 Rich­tung Dort­mund, diese geht in die B1 über. Ausfahrt Dort­mund-Dorstfeld, Rich­tung Uni­ver­si­tät (weiter siehe Karte).

Von der A 45

Ausfahrt Dort­mund-Eichlinghofen, Rich­tung Uni­ver­si­tät (weiter siehe Karte).

Alternativ kön­nen Sie sich die Anfahrt auch berechnen lassen: Google Maps.

Anreise mit der Bundesbahn bis Dort­mund oder Bochum Hbf.

Ab Dort­mund Hbf mit der S1 Rich­tung Düsseldorf bis zur Haltestelle Dort­mund Uni­ver­si­tät (7 Minuten Fahrzeit).

Ab Bochum Hbf mit der S1 Rich­tung Dort­mund bis zur Haltestelle Dort­mund Uni­ver­si­tät (14 Minuten Fahrzeit).

Die S-Bahn fährt in beide Richtungen regelmäßig alle 20 Minuten. Von der S-Bahn Haltestelle aus mit der H-Bahn (Haltestelle S-Uni­ver­si­tät) bis zur Haltestelle Cam­pus Süd (1 Station, fährt im 10 Minuten-Takt).

Zu den Wahrzeichen der TU Dort­mund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwischen Dort­mund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Cam­pus Süd und Dort­mund Uni­ver­si­tät S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwischen Cam­pus Nord und Cam­pus Süd. Diese Stre­cke legt sie in zwei Minuten zu­rück.

Vom Flughafen Dort­mund

Mit dem Taxi zur TU Dort­mund, Cam­pus Süd (min. 20 Min und 30,- EUR) (siehe Karte)

Vom Flughafen Düsseldorf

Mit der S-Bahn Linie S1 Rich­tung Dort­mund bis Haltestelle Dort­mund-Uni­ver­si­tät (ca. 90 Min). Von hier mit der H-Bahn Rich­tung Cam­pus Süd oder Eichlinghofen (fährt alle 10 Min) bis Cam­pus Süd (ca. 3 Min)

Die Ein­rich­tun­gen der Technischen Uni­ver­si­tät Dort­mund verteilen sich auf den größeren Cam­pus Nord und den kleineren Cam­pus Süd. Zu­dem befinden sich einige Bereiche der Hoch­schu­le im angrenzenden Technologiepark. Genauere In­for­ma­ti­onen kön­nen Sie den Lageplänen entnehmen.

Interaktive Karte

Die Ein­rich­tun­gen der Technischen Uni­ver­si­tät Dort­mund verteilen sich auf den größeren Cam­pus Nord und den kleineren Cam­pus Süd. Zu­dem befinden sich einige Bereiche der Hoch­schu­le im angrenzenden Technologiepark.

Campus Lageplan Zum Lageplan