Condition Monitoring
Bei der zerspanenden Herstellung von metallischen Bauteilen aus Aluminium und Titan liegen die Bearbeitungszeiten heute, je nach Bauteilgröße, zwischen wenigen Stunden und einzelnen Tagen. Insbesondere die Fertigung von Titanspanten kann bis zu 50 Stunden pro Bauteil dauern. Diese Prozesse unterliegen einer dauerhaften Überwachung um die Bauteilqualität, Prozesssicherheit und Wirtschaftlichkeit sicherzustellen und verbessern zu können.
Neben der Zerspanungsplanung und digitaler Überwachung wird im Bereich des Condition Monitoring eine Methodik, basierend auf der Auswertung von Schwingungsdaten, entwickelt, das auf Basis von Zeitreihen aus den Anlagen- und Sensordaten Betriebszustände bestimmt und Anomalien detektiert. Schwingungen haben einen unerwünschten Einfluss auf den Zerspanungsprozess. Zum einen hinterlassen Schwingungen sichtbare Strukturen auf der Werkstückoberfläche und erhöhen erheblich die Rauigkeit, zum anderen werden die Werkzeugschneiden stärker beansprucht und verschleißen wesentlich schneller. Insbesondere die dynamische Signalauswertung aus Spindeldrehmomenten, Spindeldrehzahl, Vorschubgeschwindigkeit und Schwingungsverhalten kann genutzt werden, um Abweichungen von dynamisch stabilen Betriebszuständen erfassen zu können.
Dies ist insbesondere für eine zuverlässige Erfassung von Ratter- bzw. Werkzeugschwingungen im Allgemeinen notwendig. Im Einzelnen wird die Erkennung von Ratterzuständen, Schneidausbrüchen aus Bearbeitungswerkzeugen und der Werkzeugverschleiß an sich erfasst.
