Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU
Motivation
Das Wälzschleifen ist ein zentrales Verfahren zur Hartfeinbearbeitung von Verzahnungen und erfolgt meist am Ende der Wertschöpfungskette eines Bauteils. Die Qualität des bearbeiteten Bauteils hängt entscheidend vom Zustand der Schleifschnecke ab. Eine verschlissene Schleifschnecke kann zu Schleifbrand, erhöhten Rautiefen oder geometrischen Abweichungen führen. Derzeit ist eine zuverlässige Bewertung des Schleifschneckenzustands während des Prozesses kaum möglich. Daher werden hohe Sicherheitsfaktoren bei der Prozessauslegung berücksichtigt, wodurch wertvolle Potenziale zur Produktivitätssteigerung ungenutzt bleiben. Um diese Potenziale auszuschöpfen, wird eine Prozessüberwachung benötigt, die den Zustand der Schleifschnecke in Echtzeit erfasst und bewertet.
Lösung
Die Prozessüberwachung mittels Acoustic Emission (Körperschall) bietet gegenüber herkömmlichen Messgrößen wie Spindelleistung oder Schleifkraft einen entscheidenden Vorteil: Sie erfasst hochfrequente Schwingungen, die durch den Schneidkorneingriff entstehen. Ein neu entwickeltes Messsystem koppelt den Acoustic Emission Sensor direkt an der Schleifschnecke an. Dadurch werden Störgrößen wie Sperrluft, Lager- und Antriebsgeräusche minimiert, was eine präzisere Analyse des Schleifprozesses ermöglicht.
