Quasistatische Schleifbelastung durch adaptive Prozessregelung beim Verzahnungsschleifen
Yiwen Xu
Das Verzahnungsschleifen unterliegt zahlreichen Einflussgrößen, die zur schwankenden Schleifbelastung führen. Dadurch entstehen erhebliche Qualitätsprobleme in der Praxis. Das Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines adaptiven Prozessregelungssystems für das kontinuierliche Wälzschleifen von Verzahnungen mit Schleifwerkzeugen aus keramisch gebundenem Korund. Dieses System soll im Anwendungsfall dazu beitragen, die Produktivität des Verzahnungsschleifens bei gleichzeitiger Einhaltung der geforderten Werkstückqualität zu erhöhen.
Entscheidend für den erfolgreichen Einsatz des Prozessregelungssystems ist die Akzeptanz des Nutzers, welche durch nachgewiesene Zuverlässigkeit, Benutzerfreundlichkeit und Effektivität des Systems angestrebt wird. Zur Erhöhung der Zuverlässigkeit waren die kritischen Einflussgrößen bezüglich der Schleifbelastung herauszufinden. Ausgehend von diesen Größen entstand eine signalbasierte Regelungsmethode. Die Stromsignale der Maschinenachsen und die Schwingungssignale wurden untersucht. Die Ergebnisse führten dazu, dass die Schleifbelastung durch zuverlässige Messsignalmerkmale beschrieben werden konnte. Neue Modelle zur Berechnung des lokal bezogenen Zeitspanvolumens und des globalen Zeitspanvolumens wurden hergeleitet, um die Schleifbelastung theoretisch zu beschreiben. Darüber hinaus erfolgte die Entwicklung eines neuen Verfahrens zur werkstückunabhängigen Grenzwertfindung, um die Inbetriebnahme des Systems zu unterstützen und die Benutzerfreundlichkeit zu steigern. Das System basiert auf einer neuen kennfeldabhängigen Regelungsstrategie. Das komplette System wurde in der Serienproduktion verifiziert. Die Effektivität des Systems konnte nachgewiesen werden.
