Schleifscheibe mit integrierter Sensorik
In einem ZIM-Kooperationsprojekt zwischen dem Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen und der Firma Krebs & Riedel Schleifscheibenfabrik GmbH wird eine Methode entwickelt, Dehnungssensoren in Hochleistungsschleifscheiben zu integrieren, um mithilfe der Daten eine Prozessüberwachung zu ermöglichen. Ziel ist es, den Schleifprozess bei Umfangsgeschwindigkeiten von bis zu 150 m/s prozessparallel überwachen zu können.
Im Rahmen des Kooperationsprojekts Produktivitätssteigerung beim Hochleistungsschleifen arbeitet das Projektteam an der Steigerung der Prozesssicherheit und Produktivität beim Hochleistungsschleifen. Hierfür werden ein neuartiges Auswuchtsystem und eine sensorische Schleifscheibe entwickelt.
Das Auswuchtsystem soll ein automatisches und maschinenunabhängiges Auswuchten der Schleifscheibe ermöglichen. Die sensorische Schleifscheibe wird mit Halbleiter-Dehnungsmesstreifen ausgestattet, die eine hochgenaue Messung der Prozesskräfte ermöglichen.
„Dadurch können wir die Prozessparameter bis an die Stabilitätsgrenze der Scheibe festlegen und das volle Potenzial der Schleifscheibe ausschöpfen“, erläutert IFW-Mitarbeiter Niklas Klages. Für eine einfache und wirtschaftliche Integration der Dehnungsmessstreifen entwickeln die Projektmitarbeitenden einen neuartigen Grundkörper. Ebenfalls Teil des Projekts ist die Entwicklung der Überwachungsalgorithmen.
Klages dazu: „Mit der Prozessüberwaschung wollen wir unerwünschte Prozesszustände wie Schleifbrand oder Rattern zuverlässig detektieren.“ Die ermittelten Prozesskräfte und -zustände sollen drahtlos an ein mobiles Endgerät übertragen werden, das den Mitarbeitenden Handlungsanweisungen gibt.
„Mit diesem neuen System entfällt die Integration zusätzlicher Komponenten in die Werkzeugmaschine. Das System kann maschinenunabhängig eingesetzt werden“, erläutert Klages die Vorteile. Die sensorische Schleifscheibe soll eine robuste, industrietaugliche und maschinenunabhängige Lösung für die Erfassung der Prozesskräfte beim Schleifen bieten. Durch ein automatisches Auswuchtsystem und die prozessnahe Kraftmessung kann der Automatisierungsgrad beim Hochleistungsschleifen damit weiter erhöht werden.
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