Adaptive Prozessführung beim Schleifen unterstützt Einstellung definierter Bauteil-Randschichten

Die Randschichtzustände metallischer Bauteile bestimmen wesentlich deren Zuverlässigkeit. Wie diese Zustände beim Schleifen gezielt eingestellt werden können, untersuchen unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gemeinsam mit Partnern der Universität Bremen und des Leibniz-Instituts für Werkstofforientierte Technologien IWT Bremen in einem Projekt des DFG-Schwerpunktprogramms 2086 »Oberflächenkonditionierung in Zerspanungsprozessen«.

Ungleichmäßige Ergebnisse von Schleifprozessen lassen sich auf unterschiedliche Phänomene zurückführen. Sie entstehen sowohl durch das geometrisch unbestimmte Werkzeug (sto-chastische Verteilung und Geometrie der Schleifkörner sowie Verschleiß und Selbstschärfung) als auch durch das Werkstück (Bauteilverzug sowie Variationen des Randzonenzustands). Während die Einstellung der gewünschten Maß- und Form-genauigkeit heute durch Hilfswerkzeuge erleichtert wird, existieren kaum Hilfsmittel zur Kontrolle der thermomechanischen Prozesswirkung. Im Forschungsvorhaben wird daher ein In-Prozess-Regelungssystem angestrebt, das die gezielte Einstellung der Randzoneneigenschaften durch den Schleifprozess ermöglichen soll. Zwei Analogieversuche für industrielle Fertigungsprozesse betrachten die Forscher: Kontinuierliches Wälzschleifen und Unrundschleifen. Das Regelungssystem wird in Anlehnung an die Anforderungen einer industriellen Fertigung und unter Betrachtung von wirtschaftlich und wissenschaftlich hochrelevanten Schleifprozessen aufgebaut.

Einblick in das Projekt

Bisherige Vorgehensweise (links) und angestrebter In-Prozess-Regelkreis (rechts) zur gezielten Einstellung der Randzoneneigenschaften
Bisherige Vorgehensweise (links) und angestrebter In-Prozess-Regelkreis (rechts) zur gezielten Einstellung der Randzoneneigenschaften