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Fördermaßnahme: Hochleistungsfertigungsverfahren für die Produkte von Morgen - Technologieinnovationen auf dem Weg zur intelligenten Fertigung
Forschungsziel: Im Rahmen des Verbundprojekts KombiFin entsteht die Verfahrenserweiterung der Finishtechnologie von einem allgemein etablierten Serienfertigungsverfahren zu einem kombinierten Bearbeitungsverfahren für die Einzel- und Kleinserienproduktion. Ziel ist dabei die Entwicklung von kleinen modularen Werkzeugeinheiten mit integrierter Sensorik und Aktorik sowie einer neuartigen Steuerungs- und Regelungstechnik. Zum Einsatz kommen die neuen Werkzeugsysteme in modernen CNC-Bearbeitungszentren (Fräs-, Schleif-, Drehmaschinen). Der Anwendungsfokus liegt in der Erzeugung von hochgenauen funktionalen Oberflächen, welche bisher nur auf speziell zugeschnittenen Sondermaschinen hergestellt werden konnten. Durch den universellen Einsatz der neuen Werkzeugsysteme ist es in naher Zukunft auch kleinen und mittelständischen Unternehmen möglich in einer Einzel- bis Kleinserienfertigung wirtschaftlich qualitativ hochwertige Bauteile zu erzeugen.
Prof. Harald Goldau +49 391 886-4410
harald.goldau@hs-magdeburg.de
Dipl.-Ing. Michael Petzold
+49 721 608-31469
michael.petzold@kit.edu
Problemstellung:
Das Finishverfahren wird in der Großserienproduktion u.a. zur Herstellung von hoch belasteten Dicht- und Lagersitzen an Einspritzventilen und Kurbelwellen eingesetzt. Flexibel anwendbare Finishwerkzeugsysteme, die für den Einsatz auf Standardmaschinen konzipiert sind, existieren hingegen nur für einfache Bearbeitungsaufgaben und sind in ihren Anwendungsmöglichkeiten stark eingeschränkt. Auch fehlt es bei den wenigen, marktverfügbaren Anbaugeräten oft an einem technisch-technologischen Gesamtkonzept, wodurch den potenziellen Anwendern eine Integration in bestehende Fertigungsprozesse erschwert wird. Um das Finishverfahren einer breiten Anwendergruppe der KMU zugänglich zu machen, besteht ein Bedarf an Finisheinheiten, die sich als adaptives Werkzeugsystem mit minimalem Aufwand in bestehende Fertigungsprozesse integrieren lassen und so eine wirtschaftliche Fertigung in der Einmal- und Kleinserienfertigung für ein großes Bauteilspektrum erlauben.
Projektziele:
Ziel ist es, die Varianten des Finishverfahrens (auch Microfinish oder Kurzhubhonen), welche derzeitig auf Sondermaschinen für die Großserienfertigung flächendeckend etabliert sind, in moderne universale CNC-Bearbeitungszentren zu integrieren. Hierdurch wird eine intelligente, wandelbare, effiziente und nachhaltige Lösung für die Einzel- und Kleinserienproduktion
geschaffen. Derzeit macht die Bearbeitung mit Finishaufsatzgeräten auf Standardmaschinen etwa 2% aller Finishvarianten aus. Durch völlig neue technologische Ansätze soll dieser Wert auf über 20% angehoben werden. Der Nachweis der Produktivitätssteigerung erfolgt abschließend bei den drei Pilotanwendern. Eine Bewertung findet anhand zuvor festgelegter qualitativer und quantitativer Kriterien statt.
Vorgehensweise:
Um die gestellten Ziele zu erreichen, werden zunächst die Gegebenheiten aus den Basismaschinen der Pilotanwender für die Konzeptionierung der Finishgeräte abgeleitet. Anschließend wird simultan von den Partnern die Entwicklung eines Steuerungs- und Regelungskonzepts unter Einbindung von Sensorik und Aktorik, die Konstruktion und Fertigung der Finisheinheiten sowie die Entwicklung der Bearbeitungsprozesse mit Vor- und Endbearbeitung unternommen. In ersten Laborversuchen wird die Leistungsfähigkeit der entwickelten Demonstratoren beurteilt, bevor sie bei den Pilotanwendern unter realen Bedingungen getestet werden.
Ergebnisverwertung
Nach Abschluss des Projektes werden die Endanwender dazu befähigt die entwickelte Technologie in ihre Fertigung zu integrieren, um zukünftig flexibel und ohne einen hohen finanziellen Zusatzaufwand Produkte mit einer signifikanten Qualitätssteigerung anzubieten. Weiter ermöglicht die Bearbeitung in einer Aufspannung die Verkürzung von Prozessketten und eine damit einhergehende ökonomischere Gestaltung der Prozessabläufe sowie die Erweiterung des eigenen Leistungsportfolios. Die vier Entwicklungspartner werden das gewonnene Know-how zu einer marktreifen Lösung ausbauen und so weiteren Interessenten den Zugang zu der entwickelten Technologie ermöglichen.
In der folgenden Liste sehen Sie Ihre ausgewählten Projekt-Favoriten.
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