27.08.2010

Bauteile optimal ausrichten – Bauteile optimal bearbeiten

"Wenn die Drehachse eines zweiseitig eingespannten Bauteils nicht der Bearbeitungsachse entspricht, hat man ein Problem", fasst Olaf Gümmer vom Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) den Ausgangspunkt des Forschungsprojekts zusammen, das er gemeinsam mit Rüdiger Gillhaus vom Institut für Mess- und Regelungstechnik (IMR) vorantreibt.

Die beiden Ingenieure entwickeln eine in die Bearbeitungsmaschine integrierte, optisch arbeitende Sensorik, die die Lage des zweiseitig gespannten Bauteils erfasst. Auf Basis dieser Messdaten wird dessen optimale Position ermittelt und durch einen aktiven Reitstock umgesetzt. Durch die Kombination von Maschinenfreiheitsgraden und aktivem Reitstock ist eine Positionskorrektur in vier Freiheitsgraden möglich. So lassen sich Taumel- und Exzenterfehler des eingespannten Bauteils nicht nur erkennen, sondern auch automatisch ausgleichen; die Bearbeitung wird technologisch und ökonomisch optimiert.

Gümmer und Gillhaus sind beide am Sonderforschungsbereich 489 "Prozesskette zur Herstellung präzisionsgeschmiedeter Hochleistungsbauteile" beteiligt. Das Ziel dieses SFBs ist es, komplexe Bauteile wie Kurbelwellen in einem deutlich verkürzten Prozess sehr präzise herzustellen. Die Lagersitze einer solchen Kurbelwelle abschließend hartfein zu bearbeiten – also zu schleifen – ist allerdings schwierig, weil Bearbeitungsachse und Bauteilachse nicht identisch sind und eine Referenz fehlt. Noch dazu ist das Materialaufmaß bei den endkonturnah geschmiedeten Bauteilen sehr gering. Die Folge: erhöhter Ausschuss.

Die beiden Wissenschaftler möchten ihren Lösungsansatz nun mit konkreten Anwendungsfällen aus der industriellen Praxis voranbringen. "Wir würden das Positioniersystem gern im Rahmen eines Transferprojekts aus dem SFB heraus weiterentwickeln", erläutert Gillhaus die weiteren Pläne. "Für ein solches Projekt suchen wir Industriepartner, die entweder in der eigenen Produktion auf ähnliche Herausforderungen gestoßen sind, oder die als Hersteller daran interessiert sind, ein solches Verfahren in ihre Maschinen direkt zu integrieren."

Quelle: Leibniz Universität Hannover, guemmer@ifw.uni-hannover.de