Vorhersage der Prozess-Maschine-Wechselwirkungen bei Pendel- und Schnellhubschleifprozessen

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Als Feinbearbeitungsverfahren bestimmt das Schleifen die Werkstückrauheit, Werkstückrandzoneneigenschaften und die Form- und Maßhaltigkeit der geschliffenen Werkstücke. Wechselwirkungen zwischen Maschinenstruktur und Prozesskräften während des Schleifens können die Maßhaltigkeit der bearbeiteten Werkstücke beeinflussen. Insbesondere beim Schnellhubschleifen sind hohe Pendelfrequenzen und hohe Tischvorschubgeschwindigkeiten für stark dynamisch geprägte Prozesskräfte verantwortlich. Neben dem schnellen Kraftanstieg während der Ein- und Auslaufphase der Schleifscheibe in das Werkstück konnte im ersten Projektzeitraum ein großer Einfluss der Kühlschmierstoffzufuhr auf die Prozesskräfte nachgewiesen werden. Darüber hinaus wird das Dämpfungsverhalten des Gesamtsystems durch den Kühlschmierstoff und die Wahl der Schleifscheibenspezifikation beeinflusst. Eine weitere wichtige Einflussgröße ist der zu bearbeitende Werkstoff. Diese Größen werden bislang nur unzureichend in Prozessmodellen berücksichtigt. Ziel des vorliegenden Antrags ist deshalb die Erstellung eines Modells zur Beschreibung der Prozess-Maschine-Wechselwirkung unter Berücksichtigung des Kühlschmierstoffeinflusses, der Schleifscheiben und Werkstoffeigenschaften. Dazu wird das in der ersten Projektphase entwickelte Gesamtmodell angepasst und erweitert. Systematisch durchgeführte, schleiftechnische Untersuchungen bilden die Grundlage der Modellierung und liefern wichtige Informationen um die qualitativen Aussagen des physikalisch-analytischen Prozessmodells in quantifizierbare Größen zu überführen.