Pneumatische Sensoren zur prozeßsimultanen Messung des Werkzeugverschleißes und zur Kollisionsvermeidung beim Messerkopffräsen

Die vorliegende Abhandlung entstand auf der Grundlage experimen­ teller Untersuchungen, die ich im Laufe meiner Tatigkeit als wis­ senschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut fur Produktions­ technik und Automatisierung (IPA) in den Jahren 1974 bis 1978 durch­ geflihrt habe. Herrn Prof. Dr. -Ing. H. -J. Warnecke danke ich fur die groBzugige Forderung meiner Arbeit, dem Mitberichter, Herrn Prof. Dr. -Ing. G. Stute,flir die grundliche Durchsicht, die eine Reihe wertvoller Hinweise erbrachte. Vielen Institutskollegen verdanke ich Zuspruch und Rat, einigen tatige Mithilfe. Namentlich die Herren K. Muller und E. Linsenmaier von der Institutswerkstatt sowie H. Richers und H. Jaklin vom MeB­ laboratorium haben durch ihre Hilfsbereitschaft und ihre fachmanni­ sche Unterstlitzung sehr zum Gelingen dieser Arbeit beigetragen. An­ erkennung gebuhrt auch Frau A. Mildner und Fri. H. Betz fur die be­ merkenswerte Sorgfalt, die sie der graphischen Ausgestaltung dieser Dissertationsschrift angedeihen lieBen. Ihnen allen gilt mein auf­ richtiger Dank. Stuttgart, im Juni 1982 Wolfgang Jentner Seite Inhaltsverzeichnis 12 o Verwendete GraBen und Einheiten 18 Einleitung 19 2 Entwicklung eines pneumatischen Sensors zur Messung des WerkzeugverschleiBes im FrasprozeB 19 2. 1 r1erkmale des SchneidenverschleiBes an spanenden Werkzeugen 20 2. 2 Verfahren der VerschleiBmessung 21 2. 2. 1 Direkte MeBverfahren 23 2. 2. 2 Indirekte MeBverfahren 25 2. 3 Anforderungen an einen VerschleiBsensor fUr den FrasprozeB 26 2. 3. 1 Zeitverhalten 27 2. 3. 2 MeBbereich, Auflasungsvermagen und MeB­ unsicherheit 28 2. 3. 3 StargraBen und Funktionssicherheit 29 2. 4 Auswahl eines geeigneten MeBverfahrens 2. 4.

Seite.- 0 Verwendete Größen und Einheiten.- 1 Einleitung.- 2 Entwicklung eines pneumatischen Sensors zur Messung des Werkzeugverschleißes im Fräsprozeß.- 2.1 Merkmale des Schneidenverschleißes an spanenden Werkzeugen.- 2.2 Verfahren der Verschleißmessung.- 2.3 Anforderungen an einen Verschleißsensor für den Fräsprozeß.- 2.4 Auswahl eines geeigneten Meßverfahrens.- 2.5 Untersuchung einer ausgewählten Mantelstrahldüse.- 2.6 Aufbau und Funktionsweise.- 2.7 Betriebsverhalten.- 2.8 Fehlerbetrachtung.- 2.9 Entwicklungsmöglichkeiten.- 3 Entwicklung eines pneumatischen Werkstückdetektors für den Fräsprozeß.- 3.1 Verkürzung der Nebenzeiten durch Anfahren im Eilgang.- 3.2 Anforderungen an einen Werkstückdetektor für den Fräsprozeß.- 3.3 Auswahl eines geeigneten Sensors.- 3.4 Untersuchung einiger Mantelstrahldüsen.- 3.5 Aufbau und Funktionsweise.- 3.6 Betriebsverhalten.- 3.7 Fehlerbetrachtung.- 3.8 Entwicklungsmöglichkeiten.- 4 Verschleißsensor und Werkstückdetektor im Simultanbetrieb.- 5 Zusammenfassung.- 6 Schrifttum.