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Entwicklung eines Prozess-Überwachungs-Konzepts für das kontinuierliche Wälzschleifen

 
: Kytner, Vaclav
: Krage, Robin

Chemnitz, 2018, 92 pp.
Chemnitz, TU, Master Thesis, 2018
German
Master Thesis
Fraunhofer IWU ()
Wälzschleifen; flexibles Formabrichten; Profilabrichten; acoustic emission; Hoch-Frequenz-Impuls-Messung (HFIM); Prozeßüberwachung; Werkzeugverschleiß; continuous generating grinding; line dressing gear; profiling; acoustic emission; high-frequency impulse-measurement; process monitoring; tool wear

Abstract
In der vorliegenden Arbeit werden Ansätze und Vorgehensweise bei der Entwicklung eines Prozess-Überwachungs-Konzepts für das kontinuierliche Wälzschleifen vorgestellt, da dieses Verfahren heutzutage im Bereich der Serienfertigung von Zahnrädern aufgrund der ausgezeichneten Produktivität riesige Anwendung findet. Für eine hochpräzise Herstellung der Verzahnung sind die Wälzschneckenkontur und die Kondition der Schleifkornart erheblich bedeutsam, die durch Abrichten profiliert wurden. Der Abrichtvorgang ist bisher tiefschürfend nicht analysiert worden und die Werkzeugmaschine stellt der Bedienung keine aussagefähige Rückmeldung zur Verfügung. Desto stellt die Überwachung des Prozesses ein großes Potential, wodurch die Prozesssicherheit erhöht werden kann. Diese Arbeit stellt eine grundlegende Vorbereitung für zukünftige Anwendung der hochfrequenzmessenden Methode in der Abrichtvorgangüberwachung. Für die Untersuchungen wurde eine Auswahl von geeigneter Sensorik durchgeführt, wobei hat sich die Aufnahme der akustischen Emission (~des AE-Signals) als eine zuverlässige Messmethode dargestellt. Die Korrelationen zwischen dem aufgenommenen Signal und Istzustand des Werkzeuges werden mit Hilfe Abbildungen und Berechnungen vorgestellt. Auf Grund des Signalkurvenverlaufs ist es möglich der Verschleißzustand oder Ausbrüche der Wälzschnecke zu beurteilen. Mit diesen Erkenntnissen lässt sich die notwendige Abrichthubanzahl definieren, der Abrichtbetrag verkleinern und die Kostenersparnis gewinnen. Im letzten Teil werden mögliche Ursachen der schlechten Aussagefähigkeit der Messmethode diskutiert.

 

The master thesis deals with elemental approaches by development of a process monitoring concept for continuous generating grinding, because of significant application of this method in the modern days in industrial gear wheels series production. For a high-precision production is a contour of a cylindrical worm and its condition of a grinding surface essential. These properties are mostly defined during a dressing (~trueing) procedure. The dressing has not been profoundly analysed so far and a machine tool does not provide the operator as of today state of the art any meaningful response. The monitoring therefore presents a great potential for higher process reliability. The thesis introduces a possibility of a future implementation of a high-frequency measurement for dressing control. The practical part comprises of a choice of suitable sensors, in which case an acoustic emission (AE-Signal) was chosen for its dependability. A correlation between the recorded signal and an actual state of the cylindrical worm is expressed via figures and computation. On the basis of signal curve progressions is it possible to evaluate a tool wear or break. By means of acquired findings can be defined a necessary number of dressing procedures, consecutively reduced a dressing amount and gained cost savings. Possible reasons of a lower informative value the acoustic emission signals are discussed in the last part. The thesis is written in a German and Czech language.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-494673.html