Fraunhofer-Gesellschaft

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Möglichkeiten zur In-Prozess-Bewertung von thermischen Randzonenschädigungen beim Schleifen

 
: Gentzen, Jens; Pierer, Alexander

Hoffmeister, H.-W. (Hrsg.):
Jahrbuch Schleifen, Honen, Läppen und Polieren. 68. Ausgabe : Verfahren und Maschinen
Essen: Vulkan-Verlag, 2018
ISBN: 978-3-8027-3091-7
ISBN: 978-3-8027-3092-4
ISBN: 3-8027-3091-7
S.32-47
Deutsch
Aufsatz in Buch
Fraunhofer IWU ()
Schleifen; Eigenspannung; Randzonenschädigung; In-Prozess-Messung

Abstract
In einem Forschungsprojekt wurde die In-Prozess-Messung der Randzoneneigenschaften beim Außenrundschleifen und die Nutzung der Messergebnisse als Ausgangsbasis für eine adaptive Prozessregelung untersucht. Dabei musste festgestellt werden, dass das aktive Barkhausenrauschen beim untersuchten Bauteilspektrum (< 1000 g) für eine Messung im Prozess nicht geeignet ist. Auf Grund von Mikroschwingungen, die durch den rotierenden Schleifkörper angeregt werden, kommt es zu einem hohen Störpegel, in dem die Schleifbrandstellen nicht mit genügend hoher Sicherheit erkannt werden. Das passive Barkhausenrauschen ohne aktive elektromagnetische Anregung des Werkstoffes kann dagegen für eine Schleifbranderkennung während des Schleifens genutzt werden. Gegenüber dem konventionellen Barkhausenrauschen kann mit vereinfachten Sensoren prinzipiell auch mit einem Luftspalt gemessen werden. Eine Messung ohne zu schleifen ist dabei nicht möglich, da hierbei keine mechanische Schwinganregung des Werkstückes erfolgt. Weiterführender Forschungsbedarf besteht in der Untersuchung die physikalischen Grundlagen des passiven Barkhausenrauschens sowie im Nachweis der Messfähigkeit gegenüber dem aktiven Barkhausenrauschen. Im Projekt war es im Rahmen der Versuche möglich, mit modifizierten verschleißarmen Sensoren und einer reduzierten Abtastzeit im Schleifprozess mit dem passiven Barkhausenrauschen Schleifbrand nachzuweisen. Weiterhin konnten die Grundlagen für eine In-Prozess-Regelung mit einer Phasenverschiebung am Beispiel des passiven Barkhausenrauschens als Führungsgröße erarbeitet werden, die Regelung erfolgte durch eine Beeinflussung der Overrides für Vorschub und Werkstückdrehzahl. Mit den Ergebnissen ist es möglich, die Sicherheitsfaktoren in Bezug auf Standzeit (Abrichtzeitpunkt) und Zeitspanvolumen (Einstechgeschwindigkeit zu reduzieren. Weitere Potenziale für den Anwender sind neben einer erhöhten Prozesssicherheit ein signifikant reduzierter Prüfaufwand.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-529740.html