Modellbasierte Online-Bewertung von Fräsprozessen

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Zur Realisierung einer autonomen, bauteilgetriebenen Produktion wird der Einsatz intelligenter, vernetzter Objekte innerhalb einer intelligenten Produktion erforscht. Um den steigenden Informationsbedarf zu decken, sind Verfahren zur Erfassung, Verarbeitung und Bewertung von Zustandsinformationen von Produkten und Ressourcen in der Produktion notwendig. Die Aufwände zur Erfassung individueller Qualitätsmerkmale eines Werkstücks müssen gesenkt werden, um schneller und effizienter auf Qualitätsabweichungen reagieren zu können. In dieser Arbeit wird ein modellbasiertes Verfahren zur Online-Bewertung der Werkstückqualität entwickelt und experimentell validiert, das auf Zerspankräften beim Fräsen basiert. Systematische Qualitätseinflüsse bei der Fräsbearbeitung werden untersucht, um die Werkzeugverformung aus gemessenen Zerspankräften zu berechnen und den resultierenden Formfehler am Werkstück zu bestimmen. Zudem wird der Einfluss des Werkzeugrundlauffehlers auf den Fräsprozess analysiert, um ihn anhand charakteristischer Merkmale aus den Zerspankräften zu identifizieren. Dadurch kann der Einfluss des Rundlauffehlers auf die Oberflächengüte des Werkstücks berechnet werden. Die entwickelten Verfahren werden experimentell gegenüber industriellen Anforderungen validiert. Die Online-Bewertung von Fräsprozessen wird durch eine prototypische Umsetzung an einem Referenzprozess verifiziert, was zeigt, dass das Verfahren aktuelle Zustandsin