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Drei Projekte auf dem Niedersächsischen Gemeinschaftsstand Innovationsland Niedersachsen
Innovative Schlüsseltechnologien, neue Trends und Lösungen für die Fertigungs- und Prozessautomation - auf der Hannover Messe gibt es wieder einen Überblick über aktuelle Entwicklungen in der Technologiebranche. Auch die Universität Hannover ist mit innovativen Projekten vertreten. Von Montag, 24. April bis Freitag, 28. April 2006 präsentieren zwei Institute aktuelle Forschungsergebnisse am Niedersächsischen Gemeinschaftsstand Innovationsland Niedersachsen in Halle 2, Stand A 10. Das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) stellt eine adaptronische Spindeleinheit für Fräsmaschinen vor. Das Institut für Mess- und Regelungstechnik (IMR) zeigt gleich zwei aktuelle Projekte: ein vollautomatischen Innengewindeprüfsystem und ein optisches Messsystem zur fertigungsnahen Geometrieprüfung präzisionsgeschmiedeter Zahnräder.
Schneller und genauer fräsen mit Adaptronik
In der heutigen Produktion werden steigende Bearbeitungsgeschwindigkeiten bei gleichzeitig zunehmenden Genauigkeitsforderungen ver
In der heutigen Produktion werden steigende Bearbeitungsgeschwindigkeiten und gleichzeitig zunehmende Genauigkeit verlangt. Um diese gegensätzlichen Ansprüche miteinander zu vereinen, forscht das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen der Universität Hannover an einer adaptronischen Frässpindeleinheit. Bei dieser Entwicklung können so genannte "Piezoaktoren" an der Spindel das Werkzeug der Spindel im Mikrometerbereich und in allen Raumrichtungen positionieren. Entstehenden Bearbeitungskräften beim Fräsen kann auf diese Weise entgegen gewirkt werden. Bei auftretenden Schwingungen am Fräser, welche die Oberflächenqualität drastisch reduzieren und zu Beschädigungen von Werkzeug und Spindel führen können, soll das System eine Gegenschwingung erzeugen, so dass den Schwingungen die Energie entzogen wird und das Werkzeug in Ruhe bleibt.
Ziel der Arbeiten an der Spindeleinheit ist ein abgeschlossenes adaptronisches System, welches Sensorik, Aktorik und Regelungstechnik komplett beinhaltet. Damit wird eine Unabhängigkeit von der umgebenden Werkzeugmaschine gewährleistet und ein flexibler Einsatz in verschiedenen Werkzeugmaschinen ermöglicht.
Hinweis an die Redaktion:
Für nähere Informationen steht Ihnen Dipl.-Ing. Christian Will vom Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen unter Telefon +49 511.762-5944 oder per E-Mail unter will@ifw.uni-hannover.de gern zur Verfügung.
Innengewinde vollautomatisch prüfen
Die ständig fortschreitende Automatisierung industrieller Produktionsprozesse erzeugt unter anderem die Notwendigkeit an Maschinenbauteilen Gewinde regelmäßig zu prüfen. Die Innengewindeprüfung wird bisher hauptsächlich manuell, mittels Handlehren, oder sogar nur visuell durchgeführt. Auf dem Markt befindliche Gewindeprüfsysteme weisen verschiedene Schwachstellen auf, die zum Beispiel dazu führen können, dass der Prüfvorgang versagt. Eine weitere Schwäche vorhandener Produkte ist die mangelnde Nachbildung des gefühlvollen - technisch gesprochen, haptischen - Vorgangs des manuellen Einschraubens von Handlehren.
Das Institut für Mess- und Regelungstechnik (IMR) hat im Rahmen einer Eigenentwicklung begonnen, ein System aufzubauen, dass sich mit dieser Problematik auseinandersetzt. Der entwickelte Prototyp besteht aus einem Prüfkopf und einer Steuereinheit. Der Prüfkopf kann zum Beispiel an einem 3-Achsentisch oder an einem Robotersystem montiert werden. Über eine bedienerfreundliche Benutzeroberfläche erfolgt der Einrichtungsvorgang. Da sich das Prüfsystem über eine SPS-Schnittstelle an das übergeordnete Automationssystem anbinden lässt, ist es nach der Einrichtung unabhängig von einem Rechensystem.
Der Prüfvorgang erfolgt in der Regel in Anlehnung an ISO 1502, kann aber durch die Möglichkeit der freien Programmierung von Einschraubprofilen hinsichtlich Drehmoment und Drehzahl individuell an sich ändernde Nomen, Prüf- oder Liefervorschriften angepasst werden. Der Prüfvorgang wird online überwacht und, falls erforderlich, in Echtzeit so beeinflusst, dass kein Ausfall des Prüfsystems erfolgt. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit einer statistischen Prozesskontrolle (SPC) und damit die Einbindung in Qualitätsregelkreise aller Art.
Hinweis an die Redaktion:
Für nähere Informationen steht Ihnen Dipl.-Ing. Jens Graf vom Institut für Mess- und Regelungstechnik unter Telefon +49 511.762-4297 oder per E-Mail unter Jens.Graf@imr.uni-hannover.de gern zur Verfügung.
Optisches Messsystem zur Geometrieprüfung präzisionsgeschmiedeter Zahnräder
Die bei den präzisionsgeschmiedeten Zahnrädern auftretenden typischen prozessbedingten Geometriefehler besitzen eine vollkommen andere Systematik als die Fehler, die bei rein konventionell gefertigten Zahnrädern auftreten. Durch die Abformung im Schmiedegesenk entstehen individuelle und zufällig über die Verzahnung verteilte Geometrieabweichungen, wodurch eine flächenhafte Messung aller Zähne des Zahnrades notwendig wird. Die in der taktilen Verzahnungsmessung übliche linienhafte Erfassung der Zahnflanken ist unzureichend, da die lokalen Fehlstellen nicht ausreichend erkannt werden können.
Für eine schnelle und flächenhafte Geometrieprüfung präzisionsgeschmiedeter Zahnräder wurde vom Institut für Mess- und Regeltechnik deshalb ein optisches Zahnradmesssystem auf Basis der Streifenprojektionstechnik entwickelt und aufgebaut. Die optische und flächenhafte Messung ermöglicht zum einen erstmals eine Analyse der gesamten Verzahnungsgeometrie. Zum anderen werden die Prüfzeiten, verglichen mit der herkömmlichen taktilen Zahnradmessung, drastisch reduziert.
Die Ergebnisse der optischen Geometrieprüfung der präzisionsgeschmiedeten Zahnräder lassen sich in Form von dreidimensionalen Abweichungsbildern besonders übersichtlich darstellen. Durch diese Darstellung wird bereits eine qualitative Bewertung der Verzahnungsabweichungen ermöglicht. Insbesondere können die für die Präzisionsschmieden typischen lokalen und zufällig verteilten Geometrieabweichungen sowie temperaturbedingte systematische Abweichungen erkannt werden. Eine quantitative Analyse der Geometriefehler geschieht mit Hilfe der im Rahmen des Projektes entwickelten flächenbasierten Kenngrößen.
Hinweis an die Redaktion:
Für nähere Informationen steht Ihnen Dipl.-Phys. Markus Kästner vom Institut für Mess- und Regelungstechnik unter Telefon +49 511.762-4284 oder per E-Mail unter markus.kaestner@imr.uni-hannover.de gern zur Verfügung.
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Maschinenbau, Wirtschaft
überregional
Buntes aus der Wissenschaft
Deutsch
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