Verbundprojekt

SpanSauber

Untersuchung zur Beherrschung der Sauberkeit von zerspanend hergestellten Bauteilen

Kurzfassung:

Im Rahmen der Untersuchung wurde der Forschungsbedarf für die Sauberkeit von zerspanend hergestellten Werkstücken analysiert. Neben der wissenschaftlichen Recherche wurden Unternehmen der spanenden Fertigung befragt, um die herrschenden Probleme zu erfassen und Lösungsansätze abzuleiten. In zwei Workshops ist die Thematik intensiv mit Experten aus Industrie und Forschung diskutiert worden. Eine experimentelle Untersuchung zur Gratbildung beim Bohren lieferte erste praktische Erkenntnisse, die in die abschließende Bewertung des aktuellen Handlungsbedarfs eingeflossen sind.

Projektdauer: 01.11.05 - 31.10.06

Projektkoordinator:

Prof. Dr.-Ing. Jan C. Aurich
Technische Universität Kaiserslautern
Tel.: +49 631 205-2617
E-Mail: aurich@cpk.uni-kl.de

Ansprechpartner bei PTKA-PFT:

Dr. Paul Armbruster
Tel.: +49 721 608-26209
E-Mail: paul.armbruster@kit.edu

 

Detaillierte Projektbeschreibung

Problemstellung

Bei der spanenden Fertigung stellen lose und fest am und im Bauteil verbleibende Partikel ein bislang nicht beherrschtes Problem dar, das die Wirtschaftlichkeit der spanenden Fertigung negativ beeinflusst. Zur Gewährleistung der Erzeugnisqualität sind derzeit ein hoher Prüfaufwand sowie der Einsatz nicht wertschöpfender Reinigungs- und Entgratprozesse unabdingbar.

Projektziele

Durch eine breit angelegte Untersuchung sollte der Forschungsbedarf für die Sauberkeit von Werkstücken analysiert werden. Hierbei stand die in der spanenden Bearbeitung besonders relevante Problematik der Verschmutzung durch Makropartikel > 10 µm (Materialreste, Späne, Grate- und Gratfragmente) im Fokus, da besonders diese Partikel die Funktionsfähigkeit von komplexen Bauteilen gefährden können. Bauteilverunreinigungen durch Mikropartikel < 10 µm (Stäube) und Fluide (Kühl-, Schmier-, Betriebs- und Hilfsstoffe) wurden im Rahmen dieser Untersuchung nicht betrachtet.

Vorgehensweise und Ergebnisse

Um die in Unternehmen der spanenden Fertigung herrschenden Probleme hinsichtlich der Bauteilsauberkeit zu eruieren sowie Lösungsansätze abzuleiten, wurden Umfragen, Interviews und Workshops durchgeführt, in denen die Thematik intensiv im Expertenkreis aus Vertretern der Industrie und der Forschung diskutiert wurde.
Durch eine experimentelle Untersuchung am industriell relevanten Beispiel der Gratbildung beim Bohren wurden erste praktische Erkenntnisse gewonnen, welche in die abschließende Bewertung eingeflossen sind.
Als Ergebnis der Untersuchung liegt eine detaillierte Dokumentation vor, die eine Bewertung des aktuellen Handlungsbedarfs ermöglicht. Konkrete Maßnahmen sind auf Grundlage der volkswirtschaftlichen Bedeutung für sämtliche betroffenen Bereiche priorisiert worden. Das dringendste Problem stellt die Entwicklung einer Messtechnik dar, mit der die Größe und Form von im und am Werkstück verbleibenden Spänen zwischen den Bearbeitungs- und Reinigungsprozessen sicher und standardisiert gemessen werden kann.
Der Abschlussbericht bietet Forschungsinstituten und Herstellern von Zerspanungstechnik (Werkzeuge und Maschinen), aber auch den zerspanenden Unternehmen als Anwendern Hilfen zur Ausrichtung ihrer Forschungsaktivitäten.

Publikationen

SpanSauber - Ergebnisbericht der Untersuchung zur Beherrschung der Sauberkeit von zerspanend hergestellten

Autor: Aurich, J. C. (Hrsg.)

Verlag: Lehrstuhl für Fertigungstechnik und Betriebsorganisation (FBK), Technische Universität Kaiserslautern (Eigenverlag)

Erscheinungsjahr: 2006, November

Beschreibung: Der Bericht dokumentiert Durchführung und Ergebnisse der Untersuchung zum Forschungsbedarf hinsichtlich der Sauberkeit zerspanend hergestellter Bauteile. Neben der Beschreibung der Defizite beim heutigen Stand der Technik und Wissenschaft wird die volkswirtschaftliche Bedeutung einer Verminderung bzw. Vermeidung von Graten und Spänen abgeschätzt und schließlich der konkrete Handlungs- und Forschungsbedarf aufgezeigt.

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