Fraunhofer-Gesellschaft

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Ein körperschallbasiertes Überwachungssystem für die Ultrapräzisionsfertigung

 
: Köhler, J.O.A.; Schäfer, C.; Merz, A.

Jekosch, U. ; Deutsche Gesellschaft für Akustik -DEGA-, Berlin:
Fortschritte der Akustik - DAGA 2008. CD-ROM : 34. Jahrestagung für Akustik, 10. bis 13. März 2008 in Dresden
Berlin: DEGA, 2008
ISBN: 978-3-9808659-4-4
S.823-824
Deutsche Jahrestagung für Akustik (DAGA) <34, 2008, Dresden>
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IPT ()
akustisches Messverfahren; Fertigungsüberwachung; Finite Elemente Methode; Formgenauigkeit; Körperschall; Messsystem; Messung geometrischer Größen; Mikrofon; Modelluntersuchung; Oberflächenrauigkeit; Präzisionstechnik; Resonanz; Resonanzfrequenz; Schallemission; Schallsensor; spanende Bearbeitung; Übertragungsfunktion; Überwachungseinrichtung

Abstract
Im Rahmen eines größeren Industrieprojektes wird ein System zur Überwachung und Qualifizierung ultrapräziser Fertigungsprozesse entwickelt und aufgebaut. Hauptziel ist es, den Prozessen der Präzisions- und Ultrapräzisionstechnologie (P-/UP-Technologie) ein System zur Verfügung zu stellen, mit dem die Einhaltung der prozesstechnologischen Parameter und Randbedingungen kontinuierlich qualifiziert und automatisiert überwacht werden kann. Das Überwachungssystem wird die teilautomatisierte Fertigung hochgenauer Werkstückserien sowie die prozessbegleitende Qualitätsüberwachung erlauben und hierdurch Nebenzeiten und Ausschussraten verringern. Die Ultrapräzisionsfertigung bezeichnet Prozesse mit Formgenauigkeiten < 1 micron und Oberflächenqualitäten < 10 nm Ra (Ra: Mittenrauhenwert einer technischen Oberfläche wobei bei 100 nm Ra keine sichtbaren Bearbeitungsspuren mehr zu erkennen sind). In diesem Projekt werden nur spanende Prozesse wie zum Beispiel Bohren, Drehen und Fräsen betrachtet. Abbildung 1 zeigt den Messaufbau während eines Präzions-Drehprozesses. Zwei Beschleunigungsaufnehmer sind an dem Werkzeughalter befestigt, um den Körperschall möglichst nah am Werkzeug zu erfassen. Zusätzlich wurde eine Reflektorfolie für die Referenzmessung mit einem Laser-Doppler-Vibrometer aufgebracht. Eine Signalaufnahme mit einem Laser-Vibrometer ist allerdings nur unter Labor-Bedingungen möglich, da die meisten Werkzeugmaschinen im Betrieb in geschlossenen Gehäusen betrieben werden.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-110200.html