Es gibt zwei gute Gr眉nde, industriell eingesetzte Diamant-Schleifscheiben so effizient wie m枚glich zu nutzen: ihren materiellen Wert an sich - eine solche Scheibe kostet bis zu 1000 Euro - und die Kosten, die durch den zeitlichen Aufwand des Abrichtens entstehen, denn jedes Abtragen der verschlissenen Schicht und das Sch盲rfen der Diamanten nehmen etwa 20 Minuten in Anspruch. In dieser Zeit stehen die Scheibe und die Maschine nicht f眉rs Schleifen und damit auch nicht f眉r den Produktionsprozess zur Verf眉gung.
Bisher entscheidet in der Regel der Maschinenbediener per "Daumentest", wann es Zeit ist, eine Schleifscheibe abzurichten, um dann im Standardverfahren jeweils 200 Mikrometer abzutragen: bei einer Schleifscheibenbelagsdicke von insgesamt 10 bis 20 Millimetern ein Vorgang, der rund 50 bis 100 Mal f眉r eine Schleifscheibe m枚glich ist.
Maikel Strug, Ingenieurwissenschaftler am Institut f眉r Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) am Produktionstechnischen Zentrum Hannover, sorgt im Rahmen des Forschungsprojekts "Intelligent Grinding" seit Anfang 2018 f眉r neue Einsichten und neue M枚glichkeiten, das Schleifen schlauer zu machen. "Vor 20 Jahren gab es schon einmal einen 盲hnlichen Versuch", erkl盲rt er, "der ist aber an den Grenzen der Datenverarbeitung gescheitert. Heute ist es m枚glich, mit dem Laptop neben der Maschine zu stehen und live auszuwerten, was der Laserscan an Daten erzeugt." Eine Herausforderung f眉r die Laserscans stellen die Reflexionen der Diamantk枚rner dar - eine andere Herausforderung sind insbesondere die Schleifscheiben mit keramischer Bindung. In Kunstharz oder metallisch gebundene beziehungsweise hybrid gebundene Schleifscheiben sind dagegen vergleichsweise einfach aufzunehmen und zu deuten.
An dem neuen, in die Werkzeugmaschine integrierten Messsystem arbeitet Strug gemeinsam mit der Firma Walter Maschinenbau GmbH. Herzst眉ck ihres Systems ist ein Lasertriangulationssensor. Das Messsystem selbst steht bereits. Aber bis zum Ende des Projekts - es wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft bis Ende 2020 gef枚rdert- soll die Maschine komplett eigenst盲ndig urteilen k枚nnen. Sie muss dazu aus den Laserscan-Daten 3D-Oberfl盲chenkennwerte der Schleifscheibe generieren und lernen, diese so zu lesen und zu deuten, dass eine objektive Empfehlung f眉r die Maschinenbediener daraus abgeleitet werden kann: "Muss abgerichtet werden?", und wenn ja: "Wie viele Mikrometer tief?" Der letzte Teil des Projekts besteht daher vor allem darin, das Selbstlernen zu optimieren.
Das Interesse der Schleifscheiben- und Werkzeugmaschinen-Hersteller ist schon jetzt enorm. Strug k眉ndigt an, dass er und seine Forschungskollegen ihren Stand der Dinge im Laufe des Jahres weiterhin bei vielen Gelegenheiten pr盲sentieren werden und auch f眉r Pr盲sentationen im kleinen Kreis zur Verf眉gung stehen - das gesamte Messsystem ist modular und portabel.
Hinweis an die Redaktion:
F眉r weitere Informationen steht Ihnen Maikel Strug, Institut f眉r Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen, unter Telefon +49 511 762 18338 oder per E-Mail unter strug@ifw.uni-hannover.de gern zur Verf眉gung.
