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Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK
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PublicationSelbstoptimierendes System zur aktiven Schwingungskompensation in Werkzeugmaschinen(Fraunhofer Verlag, 2021)Mewis, JanDie Werkzeugmaschinenindustrie ist charakterisiert durch ständig steigende Anforderungen an Fertigungskosten und -qualität. Der dadurch zunehmenden Belastung der Werkzeugmaschinen muss durch geeignete Maßnahmen entgegengewirkt werden. Insbesondere das dynamische Verhalten hat einen hohen Anteil an der erreichbaren Produktivität und Fertigungsgenauigkeit. Die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung erfordert eine Verringerung der Massen. Gleichzeitig ist jedoch auch eine Erhöhung der Dämpfung und der Steifigkeit gefordert. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Entwicklung eines aktiven, robusten, sowie sich selbst identifizierenden und optimierenden Systems zur Verbesserung des dynamischen Verhaltens von Werkzeugmaschinen durchgeführt und evaluiert. Die Modelle und Grundlagen hierfür sind systematisch erarbeitet, nachvollziehbar dargestellt und zielgerichtet miteinander verknüpft worden. Die Dämpfungswirkung konnte anhand eines aktiven Mehrgrößensystems mit signifikanten Interaktionen nachgewiesen werden, das seriell in den Kraftfluss eines Maschinengestells integriert wurde. Zusammen mit den entwickelten Methoden sind die Modelle auf beliebige linearisierbare aktive Mehrgrößensysteme anwendbar.
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PublicationEinsatzverhalten keramisch gebundener Gleitschleifkörper(Fraunhofer Verlag, 2021)Eulitz, AlexanderZu den kritischen Erfolgsfaktoren beim Gleitschleifen zählt insbesondere die Wahl eines geeigneten Schleifkörpers sowie passender Parameterwerte im Rahmen der Prozessauslegung. Obwohl die Anfänge der Gleitschleifbearbeitung vermutlich bis in das Altertum zurückreichen, basiert die Prozessauslegung nach wie vor vordergründig auf Erfahrungswissen der Anwender. Um eine wissensbasierte Prozessauslegung zu ermöglichen, werden in dieser Arbeit grundlegende Erkenntnisse zum Einsatzverhalten keramisch gebundener Gleitschleifkörper unterschiedlicher Form und Größe beschrieben. Weiterhin werden die Voraussetzungen für eine Übertragbarkeit auf industrielle Anwendungsfälle geschaffen.
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PublicationWerkzeug- und prozessseitige Grundlagen des Schienenschleifens unter Berücksichtigung der Schienentemperatur und der Wechselwirkung mit dem Einsatzverhalten der Schiene(Fraunhofer Verlag, 2018)Lypovka, PavloTrotz der großen wirtschaftlichen Bedeutung des Schienenschleifens ist dieses Reparaturverfahren aus der Sicht der Fertigungstechnik kaum wissenschaftlich erforscht. Das Ziel der Arbeit ist es, ein Grundverständnis des Wirkzusammenhanges relevanter Einflussgrößen und Bearbeitungsergebnissen zu gewinnen und daraus die Empfehlungen zur Prozessgestaltung hinsichtlich des wirtschaftlich sinnvollen Schienenbetriebes nach der Schleifbearbeitung abzuleiten.
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PublicationMethodology for the in-process evaluation of software-based process failures in Selective Laser Melting machine tools(Fraunhofer Verlag, 2018)Pastl Pontes, RodrigoThe intense use of Additive Manufacturing technologies, especially Selective Laser Melting (SLM), to produce complex functional components by several sectors of the industry evidenced that current machines are not able to ensure the product quality. The results are affected by failures occurred in manufacturing processes caused, for instance, by the controller software. Such failures influence either the time to manufacture a component or its final quality. Current system validation methodologies are not adapted to SLM machines and, therefore, they are not effective. Within this context, this dissertation focused on the development of a methodology to evaluate process failures originated by the software of SLM machines in order to measure the machine quality. For this purpose, a process map for the machine was described, Key Performance Indicators were designed, and the Conformance Timed Automata Effect Analysis (ConTEA) testing methodology was developed. By using ConTEA, models with functioning scenarios are created, the tests can be generated and applied to the SLM machine software, failures can be tracked and the machine quality can be assessed.
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PublicationDie-Sinking EDM of high aspect ratio cavities in nickel-base alloyDie steigende industrielle Relevanz von Hochtemperaturlegierungen, wie Nickelbasislegierungen für die Luftfahrtindustrie, erfordert aus wirtschaftlichen Aspekten eine permanente Entwicklung und Optimierung bestehender Fertigungsverfahren und Technologien. Ziel dieser Arbeit ist die Leistungssteigerung bei der Fertigung von Kavitäten mit hohem Aspektverhältnis durch die Entwicklung, Analyse und Anwendung neuartiger Technologien - automatisiertes Abrichten von Elektroden und vibrationsunterstützte EDM-Bearbeitung.
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PublicationVerfahren zur schnellen, digitalen Modellbildung für Inspektions- und Reengineeringprozesse(Fraunhofer Verlag, 2016)Grosser, HendrikComputer Vision-Technologien bieten in Kombination mit hochgenauen 3D-Scanverfahren ein enormes Anwendungs- und Zeiteinsparpotential für Inspektions- und Reengineeringprozesse. In dieser Arbeit wird ein Verfahren vorgestellt, mit dem auf Basis von 3D-Scandaten Einzelteile in Baugruppen erkannt und befundet werden können. Zusätzlich werden CAD-Baugruppenmodelle unter Verwendung von Einzelteilbibliotheken automatisiert rekonstruiert.