Qualität von CBN-Schleifscheiben schnell und objektiv bestimmen

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HBS Welding Systems GmbH

MaSuB GmbH - Maschinen für die Schweißnahtvorbereitung und Blechbearbeitung

AGTOS Gesellschaft für technische Oberflächensysteme mbH GmbH

Institut für Werkzeugforschung u. Werkstoffe (IFW)

GFE - Gesellschaft für Fertigungstechnik und Entwicklung Schmalkalden e.V.

Die Untersuchungen dazu erfolgten auf einem neuartigen Versuchsstand (Bild 3a und b). Mit diesem ist es möglich, sowohl stereoskopische als auch durch Variation des Arbeitsabstandes dreidimensionale Bilddaten im mikroskopischen Bereich zu erzeugen. Die generierten Daten bildeten die Grundlage für die Entwicklung der notwendigen Algorithmen zur Bestimmung des Materialtraganteils.

Berührungslos arbeitende Methode ermittelt Traganteil galvanisch belegter Schleifscheiben

Im zweiten Schritt des Vorhabens erfolgten die Korrelationsuntersuchungen zu den mit den Schleifwerkzeugen erzielten Bearbeitungsergebnissen. Zu diesem Zweck wurden Schleifversuchsserien mit reproduzierbaren Parametersätzen zur Herstellung praxisrelevanter Verschleißzustände vorgenommen.

Anschließend konnte mittels rasterelektronischer, taktiler und metallografischer Erfassung der Werkzeug- und Werkstückeigenschaften der Abgleich mit den Ergebnissen der entwickelten Bildverarbeitungsverfahren, basierend auf dem neuartigen optoelektronischen Aufbau, erfolgen. Durch dieses iterative Vorgehen war es möglich, den Zusammenhang zwischen gemessenem Materialtraganteil und tatsächlichem Bearbeitungsergebnis der Schleifwerkzeuge nachzuweisen und damit auch die Funktionsfähigkeit und Einsatztauglichkeit des Bilderfassungsverfahrens in Verbindung mit dem gerätetechnischen Aufbau zu validieren.

Schleifwerkzeuge berührungslos vermessen

Im Rahmen des abgeschlossenen Forschungsvorhabens wurde eine berührungslos arbeitende Methode zur Bestimmung des Materialtraganteils an galvanisch belegten Schleifwerkzeugen entwickelt. Gerätetechnische Grundlage der Arbeiten war die Realisierung eines Versuchsplatzes, wobei eine Kombination der Stereomikroskopie und der konfokalen Mikroskopie erreicht wurde. Die Arbeiten zur Algorithmen- und Verfahrensentwicklung sowie die umfangreichen Versuchsserien wurden begleitend überprüft und erfolgreich validiert.

Der wirtschaftliche Vorteil des Verfahrens für Industrieunternehmen ist die schnelle Charakterisierung der Oberflächenzustände. Es ist mit dem Versuchsstand möglich, die Materialanteilskurve der Werkzeuge schnell, einfach, reproduzierbar und dokumentierbar zu bestimmen. Die gewonnenen Erkenntnisse tragen somit zur Weiterentwicklung der eigenen Produkte bei.

Dipl.-Ing. Helmut Brand ist wissenschaftlicher Mitarbeiter und Peter Dültgen ist Geschäftsführer des Forschungsgemeinschaft Werkzeug und Werkstoffe e. V. (FGW) in Remscheid; Dr.-Ing. Frank Barthelmä ist Leiter des GFE Gesellschaft für Fertigungstechnik und Entwicklung Schmalkalden e. V. in Schmalkalden, Heinz-Wolfgang Lahmann ist Geschäftsbereichsleiter und Marius Stöckmann ist wissenschaftlicher Mitarbeiter der GFE. Das Forschungsvorhaben AiF 15029 BG wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit (BMWA) über den Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V. (AiF) finanziell gefördert.

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