Zerspanungsforschung

Präzision durch spanende Fertigung

Datengetriebene Analyse für stabile und effiziente Zerspanprozesse
Am Institut für Fertigungstechnik (IFT) wird der Zerspannungsindex als Produktivitätskennzahl weiterentwickelt, um die Qualität und Stabilität von Zerspanprozessen messbar zu machen. Mithilfe von hochfrequenten Edge-Daten während der Bearbeitung können Prozessparameter erfasst, analysiert und für eine verbesserte Fertigungssteuerung genutzt werden.

Neben der kontinuierlichen Werkzeugverschleißmessung und der Oberflächencharakterisierung der bearbeiteten Bauteile dokumentieren wir auch die Spanbildung und die resultierenden Späne. Durch die Verknüpfung dieser Informationen entsteht eine umfassende Prozessdokumentation, die Rückschlüsse auf Werkzeugstandzeiten, Oberflächenqualität und Prozesssicherheit erlaubt.

Forschungsschwerpunkte:

• Entwicklung des Zerspanungsindex als Qualitätskennzahl
• Erfassung und Analyse von Edge-Daten in Echtzeit
• Verschleißmessung und Lebensdauerbestimmung von Werkzeugen
• Oberflächencharakterisierung nach Zerspanung
• Dokumentation und Interpretation der Spanbildung
• KI-gestützte Auswertung und Optimierung von Prozessparametern

Ausstattung am IFT

• Siemens Industrial Edge Device (Sinumerik Edge)
  • Einsatz: Erfassung und Analyse von Prozessdaten direkt an der Werkzeugmaschine
  • Besonderheiten: Echtzeit-Datenverarbeitung und Schnittstellen zur KI-gestützten Auswertung
• DMG MORI Ultrasonic Linear 30
  • Hochpräzise 5-Achs-Bearbeitung harter und spröder Materialien wie Keramik, Glas und Hartmetall
  • Bearbeitungsbereich: 300 × 300 × 300 mm
  • Ultraschallunterstützte Zerspanung für reduzierte Schnittkräfte und verbesserte Oberflächengüte; integrierte Messtechnik und Werkzeugüberwachung
• Spinner TC 400
  • Universelle CNC-Drehmaschine für Forschungs- und Ausbildungszwecke
  • Bearbeitungsbereich: Drehdurchmesser bis 400 mm
  • Flexible Steuerung für experimentelle Prozessanalysen; geeignet für Verschleißmessungen, Prozessüberwachung und Werkzeugtests
• Spinner U5-630
  • Hochpräzise simultane 5-Achs-Bearbeitung komplexer Geometrien
  • Bearbeitungsbereich: Ø 630 mm × 500 mm
  • Ausgestattet mit modernem Steuerungssystem und Messtechnik-Schnittstellen; ideal für Forschungsarbeiten an Prozessstabilität, Genauigkeit und Werkzeugbelastung
• GST Forschungsschleifmaschine
  • Erforschung und Optimierung von Schleifprozessen (z. B. plan-, rund- und unrundschleifen)
  • Integrierte Sensorik zur Kraft-, Temperatur- und Schwingungsanalyse während des Schleifprozesses
  • Modularer Aufbau für Versuchsanpassungen; ultraschallunterstützter Schleifbetrieb; geeignet für Präzisionsversuche in Forschung und Lehre