Forschungspro­jekte an der Professur für Formgebende Fertigungsver­fahren

2^nd Life Metal Component – Upcycling by Remanufacturing

Während Themen rund um die Ressource Energie in jüngerer Vergangenheit hohe Aufmerksamkeit genießen, bleibt die Ressource Werkstoff häufig unbeachtet, obwohl beide Ressourcenarten für eine nachhaltige Fertigungstechnik essentiell sind. Insbesondere Industrienationen weisen einen sehr hohen Werkstoffbedarf – speziell an Metallen – auf, der allein mit der energieintensiven Herstellung neuer Werkstoffe oder mit den bisherigen Verwertungsstrategien wie dem Recycling nicht zu decken ist. Daher müssen zukünftig die in Gebrauch befindlichen Güter direkt als Rohstoff genutzt werden. Der Energie-aufwändige Recyclingschritt über die Rückführung in eine Schmelze entfällt hierbei und wird durch eine direkte Weiternutzung des Werkstoffs ersetzt. Aktuell ist die Produktionstechnik allerdings auf diese neuartige Rohstoffgewinnung nicht eingerichtet, sodass keine adäquaten Prozessrouten oder -ketten existieren, die eine Verarbeitung dieser Ressourcen ermöglichen. Hier setzt das Forschungsvorhaben an, um für den größten Anteil der metallischen Komponenten – den Blechbauteilen – eine praktikable Prozessroute zu entwickeln, bei denen die Bereiche Laserbearbeitung, Werkstoffcharakterisierung, Umformung und Planung komplementär zusammenwirken. Als Ergebnis soll es somit ermöglicht werden, ein neues Bauteil mit einem Anteil von 75% aus bereits mindestens einmal verwendeten Werkstoffen ohne klassischen Recyclingschritt nachhaltig zu fertigen:
¾ bereits genutztes Bauteil + ¼ neues Halbzeug ⇨ 2^nd Life Metal Component

Ansprechperson: Prof. Dr.-Ing. Alexander Brosius

Automatisierte Entfernung von 3D-Metalldrucksupports durch Fräsbearbeitung - AutoSupport

Das EU-geförderte Projekt ist ein Kooperationsprojekt mit der H+E Produktentwicklung GmbH. Das Ziel dieses Projekts besteht in der gemeinsamen Entwicklung einer innovativen Technologie zur automatisierten Entfernung von Support in 3D-Metalldruckbauteilen durch 5-Achs-Fräsen um die Automatisierung der Produktionskapazität zu erhöhen und gleichzeitig die Produktionskosten zu senken. Im Projekt sollen die neuesten Erkenntnisse der Forschung zur Lösung eines bisher unüberwindbaren Problems von großer wirtschaftlicher Bedeutung herangezogen werden.

Ansprechperson: Dr. Martin Erler

Transregio TRR285 - Methodenentwicklung zur mechanischen Fügbarkeit in wandlungsfähigen Prozessketten

Mit der Erforschung wissenschaftlicher Methoden auf dem Gebiet der Fügetechnik, die zur Etablierung effizienter und ressourcenschonender Prozessketten bei Produktvielfalt, unterschiedlichen Werkstoffen und Bauweisen führen, wendet sich der SFB/Transregio einer spannenden und aktuellen Thematik zu. Angesichts volatiler Bedarfe von Industrie und Verbrauchern sowie sich beschleunigender Entwicklungszyklen in der globalisierten Welt ist die Wandlungsfähigkeit eines der zentralen Themen der modernen Produktionstechnik

Weitere Informationen finden Sie auf der TRR285-Webseite
Ansprechperson: Christina Guilleaume

ProKI Dresden - Demonstrations- und Transferzentrum für Künstliche Intelligenz in der Umformtechnik

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert ab 1. Oktober 2022 bis Ende 2024 die Sichtbarkeit und Erschließung von Künstlicher Intelligenz (KI) im Produktionseinsatz. Im Verbund mit anderen Partnern im „ProKI-Netz“ ist das gemeinsame Ziel, fertigenden kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) den Einstieg in den Einsatz von KI-Anwendungen zu erleichtern. Am Zentrumstandort Dresden liegt der Schwerpunkt im Bereich Umformtechnik.

Weiter Informationen finden Sie auf der ProKI-Webseite
Ansprechperson: Christina Guilleaume

Experimentelle Charakterisierung und numerische Analyse der schwingfestigkeitssteigernden Wirkung von Eigenspannungen in quergewalzten Bauteilen

Die Herstellung von Bauteilen durch Umformung führt zu Eigenspannungen, welche die Bauteileigenschaften nachhaltig beeinflussen. Solche inneren Beanspruchungen können beispielsweise Auswirkungen auf die Herstellbarkeit sowie die Lebensdauer besitzen. In der Regel wird angestrebt, Eigenspannungen zu vermeiden bzw. zu verringern, da ihnen vornehmlich negative Eigenschaften zugewiesen werden. Dabei wird außer Acht gelassen, dass Eigenspannungen auch gezielt eingesetzt werden können, um beispiels-weise die statische und die Betriebs- bzw. Schwingfestigkeit zu verbessern, wenn sie entgegen der Richtung der Betriebsbeanspruchung wirken. Eigenspannungen werden bei herkömmlichen Fertigungsstrategien als qualitätskritisch angesehen. Hier setzt das DFG-Schwerpunktprogramm 2013 an und untersucht stattdessen die Chancen und Möglichkeiten, die Eigenschaften von Bauteilen durch gezielte Nutzung von Eigenspannungen zu verbessern.

Ansprechperson: Christina Guilleaume

Komplementäre Datenbasiserzeugung für das maschinelle Lernen zur Qualitätsprognose am Beispiel des Ringwalzens

Zur Verwendung von maschinellem Lernen für Fertigungsprozesse wie dem Radial-axial Ringwalzen müssen Datenbestände von Gut- und Ausschussteilen aufgenommen werden. Hierbei sind ausgeglichene Datensätze hinsichtlich des Verhältnisses von Gut- zu Ausschussteilen notwendig. Dies ist bei industriellen Daten jedoch nicht der Fall, weshalb innerhalb des Projektes die Methode der Datenvermehrung durch synthetische Daten via Simulation verwendet wird. Innerhalb des Bereichs des Radial-axial Ringwalzen gibt es keine schnelle, analytische Simulation, durch welche eine hinreichend große Anzahl an synthetisch hergestellten Datensätzen mit „form- oder prozessfehlerbehafteten Walzungen“ erzeugt werden kann. Aus diesem Grund wird der Forschungsfrage nachgegangen, inwiefern ein artgleicher Prozess für den Transfer zum Radial-axial Ringwalzen untersucht werden kann.

Ansprechperson: Christina Guilleaume

Entwicklung eines Verfahrens zur Umformung von Aluminiumblechwerkstoffen bei kryogenen Temperaturen

Leichtbauwerkstoffe wie Aluminiumlegierungen spielen eine wichtige Rolle bei der Gewichtsreduzierung. Ihre eingeschränkte Umformbarkeit bei Raumtemperatur stellt jedoch eine große Herausforderung dar und schränkt ihren Einsatz ein. Signifikante Verbesserungen der Umformbarkeit lassen sich zwar beispielsweise durch Erholungsglühen oder Warmumformung mit mehreren Prozessschritten erzielen. Diese Verbesserung der Umformbarkeit geht jedoch auf Kosten diverser positiver Eigenschaften wie Festigkeit, Bauteilqualität oder Kosten. Um dies zu vermeiden, können Aluminiumbleche bei kryogenen Temperaturen umgeformt werden, wobei die Grenze zum Einstellen der positiven Eigenschaften Gegenstand der hier beantragten Forschung sein soll. Im Projhekt wird die Kombination der kryogenen Blechumformung mit der Makrostrukturierung von Matrize und Niederhalter beim Tiefziehen behandelt. Durch eine spezielle, wellenartige Geometrie der formgebenden Werkzeuge wird die Kontaktfläche zwischen Blech und Werkzeug minimiert, um den Wärmestrom und damit die Erwärmung des Blechs zu unterdrücken. Darüber hinaus ist die lokale Grenztemperatur des Blechs zu ermitteln, ab welcher die Vorteile der kryogenen Werkstoffeigenschaften von Aluminiumlegierungen zum Tragen kommen.

Ansprechperson: Christina Guilleaume

Mechanische Oberflächenverfestigung von Wellen und Achsen

Zur Steigerung der dynamischen Tragfähigkeit werden in der Industrie oberflächenverfestigende Maßnahmen ergriffen. So werden die Bauteile gezielt lediglich in der hochbeanspruchten Randschicht ertüchtigt. Neben den (chemisch-)thermischen bieten hierfür auch Verfahren der mechanischen Oberflächenverfestigung immenses Potential. Diese Studie widmet sich einer Grundlagen- und Anwendungsrecherche zum Thema mechanische Oberflächenverfestigung, insb. dem Festwalzen und Kugelstrahlen. Enthalten ist eine internationale Literaturrecherche, eine Anwenderumfrage innerhalb der FVA, eine Patentrecherche sowie ausgewählte Vor-Ort-Besichtigungen. Ziel ist, das Grundlagenwissen zum Themenfeld innerhalb der FVA aufzubereiten und weiteren Forschungsbedarf aufzuzeigen.

Ansprechperson: Christina Guilleaume

Entwicklung einer Fertigungstechnologie zur Herstellung permanentmagnetischer Ringe

Die Elektromobilität ist ein maßgeblicher Baustein für nachhaltige Mobilitäts-strategien der Zukunft und bietet große Chancen für die deutsche Industrie. Der Schwerpunkt der wirtschaftlichen Fertigung von Lagerringen für Gleitlager mit verbesserten Eigenschaften und bereits erzielte Ergebnisse zur umformtechnischen Herstellung von hybriden Ringen aus verschiedenen Werkstoffkombinationen (z.B. Lagermessing und Wälzlagerstahl) bilden zusammen mit den Leichtbauanforderungen der Elektromobilität die Grundlage für das ZIM- Kooperationsprojekt.
Mit dem zu entwickelnden Verfahren sollen Verbundringe mit permanent-magnetischen Eigenschaften für den Einsatz als Rotor in elektromagnetischen Antrieben hergestellt werden. Die Entwicklung unterteilt sich dabei in die grundsätzlichen Schwerpunkte Weiterentwicklung des Verbundringwalzens mit Permanentmagneten sowie die Werkstoffcharakterisierung und Prozessmodellierung. Qualitätskriterium ist dabei vor allem eine hohe Verbundfestigkeit sowie Einstellung der Toleranzen und Unwucht des Rings als Bauteil sowie die Positionierung der Permanentmagneten im Verbundring. Ziel ist eine Prozesskette mit möglichst wenigen Prozessschritten und dadurch verbesserter Ressourceneffizienz vom Rohling (Schmiedeteil) zum fertigen Hybridring.

Ansprechperson: Christina Guilleaume

Thermomechanisches Ringwalzen mit prädiktiver Eigenschaftsregelung

Das thermomechanische tangentiale Profilringwalzen (TMR) stellt ein Verfahren zur Herstellung endkonturnaher Ringgeometrien bei gleichzeitig gezielter Beeinflussung der Mikrostruktur und Härte durch eine geregelte Prozessführung hinsichtlich Umformung und Temperatur dar. Hierfür kommt ein kombinierter Ansatz aus PID und prädiktiven Modellen zum Einsatz, der es ermöglicht das vorhandene Prozessfenster so auszunutzen, dass die Sollwerte für Endgeometrie, Mikrostruktur und Härte gleichzeitig erreicht werden können. Nach der Validierung auf der realen Maschine wird es möglich sein, die Kontrollstrategie für Geometrien und Konfigurationen auf Fälle zu übertragen, die nicht auf der vorhandenen Walzanlage realisierbar sind. Eine Analyse des Prozesses und der Systemleistung soll die Ableitung von Gestaltungsprinzipien und -regeln hinsichtlich der Systemarchitektur (Aktoren, Sensoren, Modellierung und Steuerung) für die Implementierung des thermomechanisch geregelten Ringwalzens ermöglichen.

Weiter Informationen finden Sie auf der SPP2183-WebseiteSPP2183-Webseite
Ansprechperson: Christina Guilleaume

Resilientes Tiefziehen durch makrostrukturierte Werkzeuge

Der Ansatz, eine Makrostrukturierung im Flanschbereich zur Stabilisierung des Tiefziehprozesses und zur Steigerung der Robustheit gegen veränderliche Eingangsgrößen einzusetzen, ist in allen blechverarbeitenden Branchen und im zugehörigen Werkzeugbau von Nutzen. Das zentrale Ziel liegt darin, die im Grundlagenbereich erzielten Ergebnisse in vollem Umfang für industrielle Anwender verfügbar zu machen. Die bereitgestellte Methodik weist ein extrem hohes Potenzial zur Umsetzung im herausfordernden industriellen Umfeld auf, da sie zwei der Hauptprobleme von Unternehmen adressiert. Zum einen ist die Robustheit von Tiefziehprozessen von hoher Relevanz, weil sich durch sie der Ausnutzungsgrad von Werkstoffen verbessert sowie die Produktion von Aus-schuss minimiert und Schäden an kostenintensiven Werkzeugen verhindert werden. Zum anderen ist es bei einem hohen Kostendruck und immer kürzeren Zeiträumen zwischen Evolutionen und Neuentwicklungen von Produkten kritisch, diese schnell und zuverlässig in sichere Prozesse zu überführen.

Ansprechperson: Christina Guilleaume

Entwicklung einer verwertungsfähigen Gleitziehbiegeanlage zur flexiblen Herstellung von geraden und definiert gekrümmten Profilen in einem Prozess

Die Professur entwickelt in Kooperation mit der FAD GmbH eine Gleitziehbiegeanlage zur flexiblen Herstellung von geraden und definiert gekrümmten Profilen. Ziel ist es, eine Anlagentechnik zu entwickeln, die es erstmals ermöglicht, reproduzierbar über den Querschnitt veränderliche Profile in nahezu beliebiger Länge und Form in einem Prozessschritt herzustellen. Dabei soll die modular, im Baukastenprinzip, geplante Anlage durch kurze Umrüstzeiten flexibel einsetzbar sein und kann damit schnell auf kundenspezifische Bedürfnisse angepasst werden. Aufgrund der geplanten Größe erfordert die Gleitziehbiegeanlage nur einen geringen Platzbedarf und eignet sich auch für den mobilen Baustelleneinsatz, wodurch kurzfristig benötigte Sonderprofile direkt vor Ort herstellbar werden. Durch die variable Beschickung, sowohl einer Einzelplatine als auch von einem Coil, sind beliebige Stückzahlen effektiv herstellbar. Das geplante Baukastenprinzip ermöglicht weiterhin die Herstellung vielfältiger Profilfamilien und bietet daher ein breites Anwendungsspektrum.

Ansprechperson: Christina Guilleaume

Experimentelle Untersuchung und Modellierung des Wärmeübergangs beim Presshärten

Wachsendes Umweltbewusstsein und gesetzliche Vorgaben zum CO2-Ausstoß haben in den letzten Jahrzehnten zu einer stetig steigenden Bedeutung des Leichtbaus in der Automobilindustrie geführt. Das Presshärten höchstfester Bor-Mangan Stähle hat sich dabei zu einem Standardverfahren bei der Fertigung sicherheitsrelevanter Karosseriekomponenten entwickelt. Bei diesem Prozess werden die Halbzeuge zunächst oberhalb der werkstoffspezifischen AC3-Temperatur vollständig austenitisiert. Nach der Wärmebehandlung erfolgt ein direkter Transfer des glühenden Blechs in das Werkzeug. Parallel zur anschließenden Umformung wird das Werkstück im Werkzeug abgeschreckt. Sofern bei diesem Prozessschritt eine kritische Abschreckgeschwindigkeit überschritten wird, bildet sich ein vollständiges martensitisches Gefüge, wodurch Zugfestigkeiten von mehr als 1500 MPa erreicht werden können. Wesentlich für die finalen mechanischen Eigenschaften der pressgehärteten Bauteile ist somit der Temperaturverlauf in der Prozesskette und insbesondere im Abschreckprozess.
Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Erarbeitung eines grundlegenden Verständnisses der beim Presshärten vorkommenden Mechanismen des Wärmetransports sowie deren Modellierung.

Ansprechperson: Christina Guilleaume

Erweiterung der Auswertegrenzen zur Ermittlung von Fließkurven im einachsigen Zugversuch über die Gleichmaßdehnung hinaus

Die neue Methode zur Auswertung von Zugversuchen ermöglicht es, die Messdaten bei höheren Umformgraden im Vergleich zur konventionellen Auswertemethode für die Ermittlung von Fließkurven zu nutzen. So lässt sich das Werkstoffverhalten in Form der in die Simulation eingehenden Fließkurve genauer beschreiben, ohne den erhöhten Kosten- und Zeitaufwand komplexer Charakterisierungsmethoden. Durch den hier verfolgten innovativen Auswertungsansatz kann also die Aussagekraft der virtuellen Prozessbeschreibung beispielsweise in FEA deutlich erhöht werden, ohne erheblichen versuchstechnischen Mehraufwand in die Werkstoffcharakterisierung zu investieren. Dies führt konkret zu einer kostengünstigen und schnelleren Prozessauslegung als wichtigste Grundlage für eine ressourceneffiziente Bauteil- und Prozessgestaltung. Darüber hinaus können in erheblichem Maße Kosten bei der Werkzeuggestaltung von Umformprozessen eingespart werden, da sich durch die bessere Abbildungsgenauigkeit Nacharbeit vermeiden und die Einarbeitungsphase verkürzen lässt.

Ansprechperson: Christina Guilleaume

Erweiterte, flexible Fertigungs- und Logistikplanung auf Grundlage von Volumenpixeln und agiler Transportlastermittlung - FeLoVox

Als eine der Hauptursachen für die wachsenden Planungsaufwände steht die zunehmende Verflechtung von Fertigung und Logistik im Fokus. Um hier den Interaktionen zwischen Intralogistik und Fertigung bei der Produktionsplanung gerecht zu werden, ist Expertenwissen (sowohl hinsichtlich der Ablaufsteuerung, als auch bezüglich des Umgangs mit Software und ggf. Hardware) bzw. Erfahrung aus Forschung und Industrie erforderlich. Dies führt tendenziell zu höheren Personal- und Softwarekosten und möglicherweise längeren Planungsphasen. Diesen Herausforderungen und Gefahren will das F&E-Projekt FeLoVox entgegentreten und durch die Entwicklung eines automatisierten, integrierten Ansatzes die Planungsaufwände senken, die Ergebnisqualität erhöhen und damit einen breiten Lösungsraum für KmU ermöglichen.

Ansprechperson: Dr. Martin Erler

Automatisierte Fertigungskalkulation- AFK

Das Ziel des FuE-Kooperationsprojekts ist die Entwicklung einer Technologie zur Automatisierte Fertigungskalkulation um Aufwände für die in der spanenden Fertigung stets erforderliche Kalkulation von Planzeiten und Fertigungskosten drastisch zu reduzieren. Hierzu wird eine vollständig automatisierte Fertigungskalkulation angestrebt. Die Technologie soll eine wirtschaftliche, verlässliche und hocheffiziente Planung der spanenden Fertigung ermöglichen. Der Ansatz verzichtet auf die bisher üblichen manuellen Methoden der Fertigungskalkulation und ermittelt aus ohnehin verfügbaren CAD-Daten der Bauteile, direkt und vollautomatisiert Fertigungsaufwände. Das geplante F&E-Projekt digitalisiert hierzu vorhandenes fertigungstechnischen Wissen und wendet diese automatisch auf die vorhandene Datengrundlage (CAD-Daten) an. Die gebotene Lösung befähigt Unternehmen, ohne eigene Abteilung für die Fertigungskalkulation, auf fertigungstechnisches Know-How zurückzugreifen.

Ansprechperson: Dr. Martin Erler

Entwicklung einer automatisierten konstruktionsbegleitenden Fertigbarkeitsanalyse auf Basis von CAD-Daten - Fertigbarkeitsanalyse

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Verfahrens zur automatisierten und konstruktionsbegleitenden Bereitstellung von Informationen für den Konstrukteur, die ihn in die Lage versetzen, bereits während des Konstruktionsprozess die Aufwände einer spanenden Fertigung des von ihm konstruierten Bauteils zu reduzieren. Dem Konstrukteur kommt im Produktentstehungsprozess (PEP) eine besondere Rolle zu, da in der Konstruktionsphase ca. 85% aller späteren Kosten festgelegt werden. Eine frühzeitige Erkennung von einer nicht fertigungsgerechten Konstruktion, reduziert nachhaltig und aufwandsarm die Kosten für das gesamte Produkt.

Ansprechperson: Dr. Martin Erler

Entwicklung eines deterministischen Prozessmodells zur Ermittlung der Leistungsgrenzen und Schnittparameter für nano-polykristallinn Diamanten als Scheid-/Abrichtwerkstoff – nanoPD

Ziel ist die Entwicklung neuer Ultrapräzisionswerkzeuge mit ultraharten nano-polykristallinen Diamanten als innovativer Schneidwerkstoff. Diese aus Graphit unter Hochdruck- und Hochtemperaturbedingungen ohne Zugabe von Binder oder Sinterhilfsmitteln direktsynthetisierte Form des Diamanten übertreffen durch hervorragende mechanische und chemische Eigenschaften die herkömmlichen Diamanten deutlich. Darauf aufbauend werden technische und technologische Entwicklungen zur Herstellung von Dreh- und Abrichtwerkzeugen mit dem Ziel getätigt, Ultrapräzisionswerkzeuge mit einer deutlich längeren Standzeit und höherer Schneidkantenschärfe zu realisieren. Mit der Entwicklung zu einem deterministischen Prozessmodell sollen die geeignetsten technologischen Parameter für verschiedene Anwendungen mathematisch und wissenschaftlich fundiert für die neuen Werkzeuge ermittelt werden, um am Ende Werkzeug und Technologie anbieten zu können.

Ansprechperson: Dr. Martin Erler

AeroCut 4.0 - Entwicklung eines intelligenten Analyse- und Optimierungssystems auf Basis eines digitalen Prozess-Zwillings zur Steigerung der Produktivität bei der Fräsbearbeitung komplexer Bauteile aus Hochleistungswerkstoffen für die Luft- und Raumfahrt
Teilprojekt: Applikationen zur Analyse und Optimierung von Zerspanprozessen auf Basis von Zerspanmodellen und eines digitalen Prozess-Zwillings

Ziel ist die Entwicklung eines intelligenten Analyse- und Optimierungssystems, dass die Vorgabe von realitätsnahen Fertigungsparametern erlaubt. Kern des neuen Systems sind digitale Prozess-Zwillinge, die für jedes real gefertigte Bauteil erzeugt werden und damit die jeweiligen bauteilindividuellen Fertigungsprozesse möglichst gut abbilden sollen. Dieses digitale Abbild beruht auf Prozessdaten, die aus dem spanenden Bearbeitungsprozess resultieren und in Verbindung mit Planungsdaten zur Prognose für verbesserte Fräsbearbeitungsprozesse zu LuR-Bauteilen aus Hochleistungswerkstoffen eingesetzt werden.

Ansprechperson: Dr. Martin Erler

BNNCut - "Entwicklung innovativer Zerspanungswerkzeuge aus nanokristallinem, binderfreien Bornitrid ("Bornitrd Nanocomposite" - BNNC) zur Verbesserung der Oberflächenqualität und Erweiterung der Verfahrensgrenzen
Teilprojekt: Technologische Untersuchung zur Ermittlung der Leistungsgrenzen und Schnittparameter von Werkzeugen mit BNNC als Schneidwerkstoff

Entwicklung eines Werkzeugsystems bestehend aus BNNC-Blank und Werkzeughalter für das Längs-Runddrehen und das Quer-Plandrehen. Für den BNNC-Schneidwerkstoff ist eine Schnittdatenempfehlung mit daraus abgeleiteten Standzeit- und Qualitätsangaben für unterschiedliche Werkstoffe zu erarbeiten. Ziel ist die Integration eines neuen Schneidwerkstoffes vom Halbzeug bis zum Produkt für verschiedene Drehverfahren zur Präzisionsbearbeitung.

Ansprechperson: Dr. Martin Erler

KennSpan - "Entwicklung einer Software zur intelligenten Zerspanungskennwertermittlung als Grundlage für Planungs- und Simulationssysteme zur Erschließung von Leistungsreserven"
Teilprojekt: Entwicklung eines intelligenten Verfahrens zur Ermittlung von Zerspanungskennwerten

Kraftmodellbasierte Planungs- und Simulationssysteme können ihr Leistungsvermögen aufgrund fehlender Kennwerte häufig nicht voll ausschöpfen. Die hierfür erforderlichen Kennwerte stehen als Datenbasis nicht zur Verfügung. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit der Entwicklung eines Verfahrens zur möglichst schnellen und flexibel anpassungsfähigen Kennwertermittlung zur Versorgung der vorhandenen Planungs- und Simulationssysteme.
Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer automatisierten Ermittlung von Kennwerten für Zerspanungsprozesse unter Einbeziehung eines intelligenten Verfahrens. Die „Intelligenz“ wird über die Methode maschinelles Lernen mit Künstlichen Neuronalen Netzen erreicht. Die Entwicklung soll als Softwareprodukt KennSpan umgesetzt, getestet und validiert werden.

Ansprechperson: Dr. Martin Erler

modAK - Entwicklung und Einsatz neuartiger Werkzeugkonzepte zur Produktivitätssteigerung der robusten Schwerzerspanung unter Berücksichtigung der Rohteilgeometrie und deren Auswirkungen
Teilprojekt: Erarbeitung der theoretischen Grundlagen und experimentelle Unterstützung bei der Umsetzung einer sensorgestützen Aufspannlagenkorrektur und neuartiger Werkzeugkonzepte für die Drehbearbeitung

Zielstellung des Projektes ist die Produktivitätssteigerung der Schwerzerspanung in der GWS GmbH im Bereich der Drehbearbeitung. Mit diesem Bearbeitungsschritt wird bei Guss- und Schmiedeteilen eine erste spanende Bearbeitung zur Erzielung einer für Folgeschritte geeigneten Werkstückgeometrie realisiert. Zur Verbesserung der problematischen Zerspanung ist der Einsatz neuartiger Unterstützungswerkzeuge und Werkzeugkonzepte erforderlich. Zuerst wird eine Aufspannlagenkorrektur mit sensorgestützter Rohteilerfassung zur Unwuchtreduzierung erarbeitet und umgesetzt. Einen weiteren Aspekt stellen modular aufgebaute aktorische Werkzeuge dar. Das entstehende mehrschneidige Gesamtwerkzeug integriert im Schnitt gesteuert verstellbare Zustellachsen. Durch eine automatisierte Erfassung der Unrundheit des Rohteiles soll eine angepasste Schnitttiefeneinstellung erreicht werden. Als dritter Ansatz werden im Projekt aktiv schwingungsgedämpfte Drehwerkzeuge für die Schwerzerspanung entwickelt. Firma GWS GmbH überführt die Ergebnisse in die Fertigung und entwickelt diese weiter. Diese Ansätze sollen die Zerspanung um mindestens 10 Prozent effektivieren.

Ansprechperson: Dr. Martin Erler

ProViLK- Prozesskettenvirtualisierung in der Planung zur Entwicklung eines durchgängigen Lehr- und Lernkonzeptes

Ziel ist die Verknüpfung von fertigungstechnischen Grundlagen der Fertigungsplanung und -durchführung. Dafür ist ein studienbegleitendes Konzept für komplexe Lern- und Arbeitsaufgaben zur spanenden Fertigung zu entwickeln. Eine konzipierte modulare Struktur, gestützt durch Simulationssoftware, ermöglicht die Umsetzung eines selbstgesteuerten und fächerübergreifenden Kompetenzerwerbes. Die virtuelle Lernumgebung ist durch starke Praxisorientierung und langfristige Einsetzbarkeit charakterisiert.

Ansprechperson: Dr. Martin Erler