Forschungsprojekt

Zielbranchen

Werkzeugmaschinenbau, Metallerzeugung und -bearbeitung, Maschinenbau

Problemstellung

Beim Zerspanen können selbsterregte Schwingungen (sogenanntes Rattern) entstehen, welche hohe Schwingungsamplituden aufweisen und infolgedessen zu schlechten Oberflächenqualitäten, verringerter Produktivität, deutlich verkürzter Werkzeugstandzeit bis hin zu Schäden an Werkstück, Werkzeug oder Maschine führen.

Lösung

Selbsterregte Schwingungen resultieren aus der Interaktion von Maschine, Werkzeug, Prozess, Werkstück und Spannmittel. Generell können Änderungen in Fertigungsparametern wie z.B. Schnitttiefe, Vorschub oder Hauptspindeldrehzahl zur Beruhigung des Ratterns führen. Eine Herausforderung besteht aber in der Bestimmung dieser Änderungen unter Berücksichtigung maximaler Produktivität und damit Wirtschaftlichkeit. Nicht selten reichen zudem Änderungen in den Fertigungsparametern allein aus bzw. diese sind aus verschiedensten Gründen unzulässig. In diesen Fällen sind neben den Prozessparametern auch das Werkzeug oder das Spannmitteln sowie ggf. die Maschine zu modifizieren. Die Ermittlung einer optimalen Lösung stellt dabei immer auch eine wissenschaftliche Herausforderung dar. Zur Lösung nutzt das Fraunhofer IWU hierzu einen integrativen Ansatz aus Simulationen und schnellen, vor Ort einsetzbaren, Messtechniken.