Holistische mehrkriterielle Optimierung der Schlichtbearbeitung

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AiF-Nr.:

18902BR

EFB-Nr.:

19/114

Kurztitel:

Oberflächenwelligkeit Schlichtbearbeitung

Laufzeit:

01.01.2017 - 31.12.2018

Forschungsstelle:

IWU Chemnitz


Projektbeschreibung

Als Ergebnis des Projektes soll ein Simulationspaket zur ganzheitlichen Betrachtung und Optimierung von Schlichtprozessen in der mechanischen Fertigung entstehen. Dabei ist es das Ziel ein allgemeingültiges mechatronisches Simulationsmodell aufzubauen, das eine einfache Übertragbarkeit auf andere Maschinen auf Basis anwenderspezifischer Informationen gewährleistet und zugleich dem ganzheitlichen Ansatz, der Nutzung relevanter Einflussfaktoren entlang der gesamten Prozesskette, entspricht.

Am Beispiel des Bearbeitungszentrum DMU210P wird ausgehend von einer ausführlichen IST-Stands-Analyse die gesamte Prozessumgebung in einem mechatronischen Modell beschrieben und abgebildet. Dazu erfolgt im Rahmen von Bearbeitungsversuchen unter der Variation von Eingangsparametern die messtechnische Erfassung der Gesamtantwort des Systems Maschine. Die erhaltenen Messwerte bilden die Basis für die Beschreibung des mechatronischen Simulationsmodells sowie für eine Sensititvätsanalyse. Im Rahmen einer mehrkriteriellen Optimierung werden die Eingangsparameter im gekoppelten mechatronischen Modell im Hinblick auf die definierten Zielfunktionen zur Beschreibung der Kriterien Qualität und Prozesszeit variiert und das Parameteroptimum gesucht.

Die signifikante Reduzierung der Oberflächenwelligkeit bei der Schlichtbearbeitung steht im direkten Zusammenhang mit der Senkung des manuellen Nachbearbeitungsaufwandes der Oberflächen. Die mehrkriterielle Optimierung der Prozessparameter ermöglicht auch eine Verminderung der Bearbei-tungszeit. Mit der Optimierung der Einstellparameter sollen die Bearbeitungszeit für den Schlichtprozess sowie die Aufwendungen für Abzieh-/Polierprozess um ca. 10% reduziert werden.

Die Senkung des Nacharbeitsaufwandes spiegelt sich direkt in den Arbeitskosten wieder. Des Weiteren führt die Reduzierung der Bearbeitungszeit und damit der Maschinenbelegungszeit ebenfalls zu einer Kostenreduktion. Dies mündet in einer Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit für die KMU.


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