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Smart Centering - Methodik zur intelligenten Zentrierung von rotationssymmetrischer Körper für die Null-Fehler-Fertigung in mehrstufigen Produktionssystemen

, , und . Volume Produktion 2030 - Wandel in der Automatisierungstechnik von Fortschritt-Berichte VDI. Reihe 2, Fertigungstechnik, Kapitel 6, Seite 110-132. VDI Verlag, Düsseldorf, Als Manuskript gedruckt Edition, (2019)

Zusammenfassung

Die vorgestellte Smart Centering Strategie zielt darauf ab, eine wirtschaftlichere Fertigung von rotationssymmetrischen Bauteilen durch eine intelligente Ausrichtung der Rotationsachse zu erreichen. Dazu wurden Ansätze der Null-Fehler-Fertigung in einem industriellen Anwendungsfall realisiert und in Form eines cyber-physischen Systems in die Prozesskette integriert. Um Fehler, bedingt durch Verformungen des Ausgangmaterials zu kompensieren, werden sowohl die Soll-Geometrie als auch die tatsächliche Geometrie des Bauteils berücksichtigt. Für ei-nen Vergleich beider Geometrien wurden verschiedene Modellierungsmethoden vorgestellt und diskutiert. Darauf aufbauend wurden Algorithmen entwickelt, welche die Position der Referenzbohrung zur Festlegung der Rotationsachse hinsichtlich verschiedener Kriterien optimieren. Darüber hinaus werden für den Fall, dass eine Welle voraussichtlich nicht gefertigt werden kann, weitere Soll-Geometrien über-prüft und so alternative Vorschläge zur Fertigung gemacht. Das System berechnet eine Vielzahl von Parametern, wie Unwucht und minimaler Abstand der Soll-Geometrie zur Ist-Geometrie und kann dadurch zur weiteren Verbesserung der gesamten Prozesskette verwendet werden. Folglich können auf Basis der Auswertung dieser Daten, zukünftig Toleranzen gesenkt und dadurch Material eingespart und der Werkzeugverschleiß sowie die benötigt Bearbeitungsdauer reduziert werden.

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