Lebenszyklusorientierte Werkzeugmaschine (LoeWe)

Leitung: roebbingifw.uni-hannover.de Förderung durch: Förderung durch das BMBF Kurzbeschreibung: Das Verbundprojekt LoeWe hatte zum Ziel, innovative Maschinenkomponenten, Überwachungsstrategien sowie Kostenkalkulationsmethoden bereitzustellen, mit denen die zu erwartenden Lebenszykluskosten einer Werkzeugmaschine einerseits gesenkt und andererseits bereits während der Entwicklungsphase transparent prognostiziert werden können. Es entstand eine Versuchsmaschine, in die die prototypischen Komponenten integriert wurden.

Wirtschaftliche, adaptronische und sichere Schlüsselkomponenten für die Servicerobotik in der Produktion (koSePro)

Leitung: friederichsifw.uni-hannover.de Förderung durch: Förderung durch das BMBF Kurzbeschreibung: Für den Einsatz von Industrierobotern zur Bauteilhandhabung in Umformprozessen wurde ein geregelt nachgiebiger Endeffektor realisiert, der die Roboterstruktur gegen Prozessimpulse entkoppelt, aber eine hinreichend genaue Werkstückpositionierung ermöglicht. Zur Unterstützung der Mensch-Maschine-Interaktion wurde ein mehrstufiges Sicherheitskonzept entwickelt, welches insb. das Geschwindigkeitsverhalten des Roboters an die Nähe einer interagierenden Person anpasst.   | details |

SFB489 „Aufmaßorientierte Feinpositionierung“ und „Hartfeinbearbeitung präzisionsgeschmiedeter Bauteile“

Leitung: fischerifw.uni-hannover.de Förderung durch: DFG-Förderung Kurzbeschreibung: Innerhalb des SFB489 wurden mechatronische Maschinenkomponenten zur Unterstützung spanender Prozesse in einer verkürzten Prozesskette zur Herstellung präzisionsgeschmiedeter Bauteile realisiert. Neben einem 2-Freiheitsgrad- und einem 4-Freiheitsgrad-Spannfutter für die Drehbearbeitung wurde ein aktiver Reitstock für die Schleifbearbeitung aufgebaut. Darüber hinaus wurden Prozess-Vorsteuerungs- und –regelungsstrategien erforscht, die eine Kompensation von Bauteildeformationen während der Schleifbearbeitung erlauben.   | details |

SPP1156 „Adaptronik für Werkzeugmaschinen“

Leitung: guemmerifw.uni-hannover.de Förderung durch: DFG-Förderung Kurzbeschreibung: Im Rahmen des Schwerpunktprogramms SPP1156 wurden in zwei Teilprojekten adaptronische Komponenten für Werkzeugmaschinen erforscht. Einerseits wurde eine elektromagnetische Linearführung ertüchtigt, Bahnabweichungen und Schwingungsanregungen zu reduzieren. Andererseits wurde eine piezoaktorische Frässpindeleinheit realisiert, mit der eine aktive Dämpfung von Prozessschwingungen möglich ist.

SPP1180 „Prognose und Beeinflussung der Wechselwirkungen von Strukturen und Prozessen“

Leitung: heinischifw.uni-hannover.de Laufzeit: 11/2007 - 10/2011 Förderung durch: DFG-Förderung Kurzbeschreibung: Innerhalb des Schwerpunktprogramms SPP1180 wurde das Phänomen des Herausziehens von Fräswerkzeugen aus Werkzeug-Schrumpfaufnahmen während des Bearbeitungsprozesses erforscht. Neben intensiven Arbeiten zur gekoppelten Prozess-Struktur-Simulation wurden umfangreiche experimentelle Studien mit Hilfe eines einzigartigen Spindelversuchsstands durchgeführt.

Methode zur Verringerung der Bauteilbeeinflussung bei der Hartzerspanung

Leitung: koehlerifw.uni-hannover.de Laufzeit: 03/2006 - 02/2010 Förderung durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) Kurzbeschreibung: Das durchgeführte Vorhaben zielte auf die weiterführende Erforschung grundlegender Zusammenhänge zwischen der Gestalt der Schneidenecke (Eckenverrundung und Freiflächengeometrie), den Kontaktverhältnissen und Werkzeugverschleiß sowie der Randzonenbeeinflussung bei der Hartzerspanung ab. Es konnte ein neuartige Werkzeuggeometrie entwickelt werden, mittels derer die Standzeit von Werkzeugen in der Hartzerspanung bei gleichbleibender Bauteilqualität verdreifacht werden kann.

Vermeidung des kohäsiven Versagens PVD-beschichteter Hartmetall-Zerspanwerkzeuge

Leitung: breidensteinifw.uni-hannover.de Laufzeit: 3/2008 - 2/2010 Förderung durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) Kurzbeschreibung: Kohäsives Versagen PVD-beschichteter Hartmetall-Zerspanwerkzeuge, d. h. Abplatzen der Schicht mit anhaftendem Substratmaterial während der Zerspanung, bedeutet in der Regel ein abruptes, unplanmäßiges Ende des Zerspanprozesses. Als Ursache für diese Versagensart wird der Eigenspannungszustand in der Substratrandzone angesehen, wo im Belastungsfall starke Zugspannungen auftreten können, die eine Schwächung des Materials bis hin zum Versagen bedeuten. Der Eigenspannungszustand ist das Resultat der Vorbehandlungs- und des Beschichtungsprozesses. Ein empirisches Modell der Entstehung und Verteilung von Eigenspannungen konnte abgeleitet werden.

Einfluss stetig und unstetig verrundeter Schneidkanten auf das Verschleiß-verhalten von Drehwerkzeugen (DE 447/71-1)

Leitung: bassettifw.uni-hannover.de Laufzeit: 09/2009 – 08/2011 Förderung durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) Kurzbeschreibung: Ziel dieses Vorhabens ist der Aufbau eines Modells, mittels dessen die Gestalt der Schneide, die zu minimalem Verschleiß beim Drehen in Abhängigkeit der Prozesseinstellgrößen führt, ermittelt werden kann. Dafür ist die Klärung des Einflusses stetig und unstetig verrundeter Schneidkantengeometrien auf Spanbildung, Prozesskräfte, Spanflächen¬temperaturen und das resultierende Verschleißverhalten der Werkzeuge sowie die Überführung dieser Größen in ein Modell und die Simulation der Spanbildungsmechanismen entscheidend.

Stabilität und Sensibilität von HPC-Fräsprozessen

Leitung: groveifw.uni-hannover.de Laufzeit: 08/2008 - 07/2010 Förderung durch: Forschungsvereinigung Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik e. V. (FWF) Kurzbeschreibung: Die Hochleistungsbearbeitung bietet großes Potenzial zur Erhöhung der Produktivität und der Effizienz von Fertigungsprozessen. Im Rahmen dieses Projekts wird der Einfluss der Werkzeuggeometrie auf die Prozessstabilität von Aluminiumfräsprozessen untersucht. Als Ergebnis konnte ein Leitfaden für die prozessspezifische Auslegung von Schaftfräsern für die Hochleistungsbearbeitung erarbeitet werden.

Projekt Make-it

Leitung: roebbingifw.uni-hannover.de Laufzeit: 03/2007 - 06/2010 Förderung durch: BMBF-Förderung Kurzbeschreibung: In Zusammenarbeit mit Industriepartnern wurden Lösungen zur Verfügbarkeits-steigerung von Werkzeugmaschinen erarbeitet. Einerseits wurden Überwachungs-funktionalitäten realisiert, die die Erfassung des Verschleißzustands kritischer Komponenten ermöglichen. Zum anderen wurden Instandhaltungs-Planungsstrategien entwickelt, die eine wirtschaftlich optimale Durchführung von Instandhaltungs-maßnahmen unterstützen   | details |

Projekt FormVIP

Leitung: koellerifw.uni-hannover.de Laufzeit: 11/2009 - 10/2011 Förderung durch: Zentrale Innovation Mittelstand (ZIM) Kurzbeschreibung: Ziel des Kooperationsprojekts FormVIP war es eine Methode zur kostenoptimierten Konstruktion von Gussteilen und -formen durch Virtual Prototyping von Druckgussformen zu entwickeln. Diese wurde in Zusammenarbeit mit einem Industriepartner erarbeitet und mittels eines Softwareprototyps getestet.   | details |

Projekt SPP 1180 „Prognose und Beeinflussung der Wechselwirkungen von Strukturen und Prozessen“

Leitung: deichmuellerifw.uni-hannover.de Laufzeit: 05/2005 - 06/2011 Förderung durch: DFG-Förderung Kurzbeschreibung: Ziel dieses Forschungsvorhabens war es, die Wechselwirkungen zwischen Prozess und Struktur beim Werkzeugschleifen zu verstehen und auftretende Fehler schon in der Planungsphase zu vermeiden. Hierzu wurde ein numerisches Modell zur Berechnung der Werkzeug-Werkstück-Wechselwirkung sowie eine breite empirische Datenbasis erstellt. Es folgte die Modellierung der auftretenden Nachgiebigkeiten des Systems Werkzeug-Werkstück-Maschine unter Berücksichtigung des Materialabtrages am Werkstück und der damit verbundenen Steifigkeitsänderung. Es ist nun möglich, den räumlichen Verformungszustand und den resultierenden geometrischen Konturfehler des herzustellenden Werkstücks vorherzusagen und durch eine geeignete Anpassung der NC-Bahn zu kompensieren.   | details |

[G_TOP] - Gewichtung technologischer und operativer Produktionsziele im Rahmen der Arbeitsplanung

Leitung: denglerifw.uni-hannover.de Laufzeit: 03/2009 - 04/2011 Förderung durch: DFG-Förderung Kurzbeschreibung: Das Ziel des Grundlagenprojektes war es, eine Methode zur Steuerung der Arbeitsvorbereitung für die Optimierung von Produktionsprozessen unter Berücksichtigung der strategischen Unternehmensausrichtung zu entwickeln. Mit dieser Methode werden strategische Unternehmensziele, welche Auswirkungen auf die gesamte Produktion haben, sowie operative Ziele der Funktionsbereiche innerhalb der Produktion in die Arbeitsvorbereitung integriert. Somit können entsprechende Optimierungspotenziale, z. B. eine bessere Durchlaufzeit oder Reduzierung der Prozesskosten, identifiziert und genutzt werden. Hierfür erfolgte innerhalb des Projektes die Synchronisation der strategischen, operativen und technologischen Ziele innerhalb der Funktionsbereiche Konstruktion, Arbeitsvorbereitung und Fertigung für eine Werkstattfertigung.   | details |

Hochproduktivitätszelle zum automatisierten Austrennen und Entgraten dünnwandiger Bauteil: „HighFlex“.

Leitung: kaddourifw.uni-hannover.de Laufzeit: 07/2009 - 09/2011 Förderung durch: MW-Förderung Kurzbeschreibung: Das Ziel des Forschungsprojekts HighFlex ist die Bereitstellung von Technologien, die ein prozesssicheres, automatisiertes Entgraten und Austrennen dünnwandiger, filigraner Bauteile ermöglichen. Hierdurch soll eine deutliche Verkürzung von Produktionsprozessketten erreicht werden. Der wesentliche Lösungsansatz besteht darin, eine integrierte Bearbeitungszelle zu realisieren, die eine Kooperation spanender Werkzeugmaschinen mit Robotersystemen vorsieht.   | details |

SFB 489 TP C3 – Positionierung technologischer Schnittstellen in Fertigungsketten

Leitung: henjesifw.uni-hannover.de Laufzeit: 01/2000 - 12/2011 Förderung durch: DFG-Förderung Kurzbeschreibung: Von der Integration neuer, innovativer Verfahrenstechnologien in etablierte Prozessketten erwarten Unternehmen eine kontinuierliche Verbesserung ihrer Produktivität in der Fertigung. Die Amortisation dieser Maßnahmen hängt besonders von der Fähigkeit ab, die veränderte Prozesskette sicher zu beherrschen und Störungen beim Anlauf und Betrieb zeitnah zu beheben. Mit dem Ziel einer ganzheitlichen Prozesskettenauslegung leistet das Teilprojekt C3 des Sonderforschungsbereichs 489 durch die Entwicklung einer simulationsgestützten Planungsmethode einen wesentlichen Beitrag für eine zeitnahe Kompensation von Betriebsstörungen und einen optimalen Betrieb von Prozessketten.   | details |

"Integratives Fabrik-, Technologie- und Produkt-Roadmapping auf Basis eines ganzheitlichen Einfluss- und Bewertungsmodell"

Leitung: henjesifw.uni-hannover.de Laufzeit: 11/2006 - 10/2008 und 03/2009 – 02/2010 Förderung durch: DFG-Förderung Kurzbeschreibung: Im Rahmen des Projektes FTP Roadmapping wurden zunächst die für die drei Planungsdisziplinen relevanten Merkmale identifiziert und die Beziehungen zwischen diesen Merkmalen ermittelt. Darauf aufbauend erfolgte die Entwicklung eines Bewertungsmodells, das in eine Methodik zum integrierten Roadmapping überführt und anschließend empirisch überprüft wurde. Basierend auf diesen Ergebnissen wurde durch die Entwicklung von Informationstransfer-Methoden und der Methode zur Identifikation von kritischen Interdependenzen sowie zur Ermittlung von Gegenmaßnahmen eine Integration der strategischen Planungsergebnisse in die operativen Planungsprozesse vorgenommen. Abschließend wurden auf dieser Grundlage Maßnahmenkataloge erarbeitet.   | details |

Provides-Werkzeugvarianten für die Bearbeitung schwer zerspanbarer Materialien

Leitung: nemetiifw.uni-hannover.de Laufzeit: 04/2009 - 03/2011 Förderung durch: BMBF-Förderung Kurzbeschreibung: Die Eigenschaften eines Werkzeugs zur Bearbeitung schwer zerspanbarer Materialien müssen speziell auf jedes zu fertigende Bauteil abgestimmt werden. Erforderlich sind umfangreiche Erprobungen und Anpassungen, die eine lange Entwicklungsdauer sowie hohe Kosten verursachen. Im Projekt wurde deshalb eine Simulationslösung, geschaffen, die, aufbauend auf einem dreidimensionalen Modell des Fräswerkzeugs, eine Analyse des Prozessverhaltens erlaubt.   | details |

NC-Code Optimizer

Leitung: hoppeifw.uni-hannover.de Laufzeit: 11/2009 - 02/2012 Förderung durch: Eurostars Kurzbeschreibung: Die Auslegung mehrachsiger Fertigungsprozesse stellt trotz der Unterstützung durch modernste Softwareprodukte hohe Anforderungen an den jeweiligen Bearbeiter. Der Fokus bei der Prozesserstellung mittels eines CAM-Systems liegt auf der Erzeugung von schneidenden Werkzeugwegen. Dagegen sind Einflussmöglichkeiten nicht-schneidender Werkzeugbewegungen in der Regel begrenzt. Dabei ist insbesondere bei mehrachsigen Fertigungsprozessen das Kollisionsrisiko ungleich höher, eine CAM-seitige Unterstützung ist wünschenswert. Ziel des Forschungsprojektes „NC-Code Optimizer“ ist es, die Auslegung von nicht-schneidenden Werkzeugbewegungen bereits in der Planung zu automatisieren und zu optimieren.

Schleifen von Stahl-Keramik-Verbundwerkstoffen

Leitung: hahmannifw.uni-hannover.de Laufzeit: 10/2009 – 9/2011 Förderung durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft Kurzbeschreibung: Ziel dieses Vorhabens ist es, einen Prozess zur Schleifbearbeitung des Stahl-Keramik-Verbundwerkstoffes zu entwickeln. Hierzu müssen die zugrundeliegenden Materialtrennmechanismen verstanden und durch geeignete messtechnische Kenngrößen definiert werden. Dazu ist eine Analyse der Oberflächen- und Randzonenbeeinflussung im Zusammenhang mit den Prozesssystem- und -stellgrößen durchzuführen. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen wird mit Hilfe von Signifikanzanalysen ein Beschreibungsmodell entwickelt, das die Materialtrennmechanismen in Abhängigkeit zu den Prozesssystem- und –stellgrößen stellt.   | details |

Methode zur Charakterisierung der Bearbeitbarkeit von Beton

Leitung: konopatzkiifw.uni-hannover.de Laufzeit: 11/2009 – 10/2010 Förderung durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft Kurzbeschreibung: Ziel des zusammen mit dem Institut für Mineralogie durchgeführten Vorhabens ist es, auf Basis charakteristischer Signalmuster des Luft- Körperschalls auf die Trennschleifeigenschaften unbekannten Betonverbunds zu schließen. Diese Kenntnis ist erforderlich für einen prozesssicheren und wirtschaftlichen Einsatz der diamantimprägnierten Trennschleifscheiben.   | details |

Riblets auf Verdichterschaufeln

Leitung: krawczykifw.uni-hannover.de Laufzeit: 11/2009 – 10/2011 Förderung durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft Kurzbeschreibung: Das Ziel des Verbundprojektes mit dem Institut für Turbomaschinen und Fluidtechnik der Leibniz Universität Hannover ist es, die Möglichkeiten zur Herstellung von Riblets für die Anwendung auf Verdichterschaufeln zu untersuchen und die Funktion der gefertigten Riblets unter realen Strömungsbedingungen nachzuweisen   | details |

SFB516 - Schleifen komplexer Mikrogeometrien

Laufzeit: 07/2006 – 06/2010 Förderung durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft Kurzbeschreibung: Ziel des Teilprojektes B3 aus dem SFB516 ist die Untersuchung von spanenden Fertigungsverfahren zur Herstellung von hochgenauen Strukturen und Bauteilen der Mikrosystemtechnik. Der Fokus aktueller Arbeiten liegt auf der Weiterentwicklung des kontakterosiven Abrichtens mehrschichtiger, metallisch gebundener Schleifwerkzeuge. Ferner stellt ein neuer Ansatz das Profilschleifen mit CVD-Diamant beschichteten Umfangsschleifscheiben dar. Für diese neuen Werkzeuge bez. Prozesstechnologien werden die grundlegenden Zusammenhänge zwischen Spanbildung, Prozessverhalten und Werkstückqualität erarbeitet.   | details |

Konstrukteur 2020

Leitung: denglerifw.uni-hannover.de Kurzbeschreibung: Produkte und Prozesse im Maschinen-, Fahrzeug-, Geräte und Anlagenbau ändern sich stetig. Neue Werkstoffe, Komponenten, Funktionsträger, Systeme und computergestützte Entwurfs- und Berechnungstechnologien bieten immer wieder neue Möglichkeiten der Produktgestaltung und -auslegung. Neue Fertigungs- und Montageprozesse mit digitaler Steuerung und Regelung, neue Fertigungsverfahren und Automatisierungsmöglichkeiten können und müssen genutzt werden. Diese Entwicklungen stellen Ingenieure vor immer wieder neue Herausforderungen und Aufgaben. Betroffen davon sind vor allem jene, die Entwickler, Treiber und Gestalter im Entstehungsprozess neuer mechanischer und mechatronischer Produkte sind: Konstrukteure.   | details |

Maschinenzustandsbasierte Verfügbarkeitsdienstleistungen für hochproduktive Fertigungsanlagen (Makeit)

Leitung: roebbingifw.uni-hannover.de Laufzeit: 03/2007 - 06/2010 Förderung durch: Förderung durch das BMBF Kurzbeschreibung: In Zusammenarbeit mit Industriepartnern wurden Lösungen zur Verfügbarkeitssteigerung von Werkzeugmaschinen erarbeitet. Einerseits wurden Überwachungsfunktionalitäten realisiert, die die Erfassung des Verschleißzustands kritischer Komponenten ermöglichen. Zum anderen wurden Instandhaltungs-Planungsstrategien entwickelt, die eine wirtschaftlich optimale Durchführung von Instandhaltungsmaßnahmen unterstützen.

Entwicklung einer multifunktionalen Leichtbau-Knieexartikulationsprothese (MultiPro)

Leitung: ecklifw.uni-hannover.de Laufzeit: 03/2008 - 02/2011 Förderung durch: Förderung durch das BMBF Kurzbeschreibung: Im Rahmen des Projektes MultiPro wurden Konzepte für funktionsintegrierte Knieexartikulationsprothesen in Leichtbauweise erarbeitet. Am IFW entstand ein Prothesenprototyp mit einer parallelkinematischen Struktur, dessen Funktionsfähigkeit mit Hilfe von Prüfstandsversuchen nachgewiesen wurde.   | details |

Energieautarke µ-Systeme in Werkzeugmaschinen (ENµA)

Leitung: bertramifw.uni-hannover.de Laufzeit: 05/2008 - 12/2011 Förderung durch: Förderung durch das BMBF Kurzbeschreibung: Im ENµA-Projekt wurde ein integrierter sensorischer Kugelgewindetrieb realisiert, mit dem eine Beobachtung des Komponentenverschleißverhaltens möglich ist. Neben DMS-basierten Sensoren wurden Dünnfilm-Sensorschichten untersucht. Die Datenübertragung aus dem beweglichen System erfolgt drahtlos. Zur Energieversorgung wurden u.a. Energy harvesting –Strategien analysiert.   | details |