dihw MAGAZIN 1/2023
Die Fachpublikation dihw MAGAZIN berichtet in vierteljährlichem Turnus über Werkzeuge und Prozesse zur Bearbeitung von Metallen, Metalllegierungen, Verbundwerkstoffen, Naturstein, Beton, Holz- und Holzprodukten, Glas sowie von sonstigen Produkten. Was lesen Sie im dihw MAGAZIN? Branchenübergreifende Berichte im Sinne der spezifischen Nutzung und Anwendung von Werkzeugen mit superharten Schneid-stoffen aus Diamant, PKD, CVD, CBN, oder aus Werkstoffen wie Keramik und Hartmetall. Ergänzt um fundierte Fachartikel aus Wissenschaft, Forschung und Industrie.
Die Fachpublikation dihw MAGAZIN berichtet in vierteljährlichem Turnus über Werkzeuge und Prozesse zur Bearbeitung von Metallen, Metalllegierungen, Verbundwerkstoffen, Naturstein, Beton, Holz- und Holzprodukten, Glas sowie von sonstigen Produkten.
Was lesen Sie im dihw MAGAZIN?
Branchenübergreifende Berichte im Sinne der spezifischen Nutzung und Anwendung von Werkzeugen mit superharten Schneid-stoffen aus Diamant, PKD, CVD, CBN, oder aus Werkstoffen wie Keramik und Hartmetall. Ergänzt um fundierte Fachartikel aus Wissenschaft, Forschung und Industrie.
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Bearbeitungsverfahren<br />
Bild 2: Eingabeparameter, Verarbeitung und Ausgabeparameter des KSF-Expertensystems<br />
für Schleifprozesse.<br />
Anpassung und Optimierung der<br />
Fertigung sowie drohende Fehlproduktion/Ausschuss<br />
bei hochwertigen<br />
und teuren Produkten bergen<br />
erhebliche Kostenrisiken.<br />
Um auf Anhieb optimale Ergebnisse<br />
zu erhalten, wurde das Expertensystem<br />
für Schleifprozesse entwickelt.<br />
Es besteht aus einer Kombination<br />
von Datenbanken (Materialdaten,<br />
Maschinendaten, Schleifund<br />
Abrichtwerkzeugdaten sowie<br />
Parameter zur Ermittlung von Vorschlagdaten)<br />
und einem formelbasierten<br />
Regelwerk und stellt sicher,<br />
dass effiziente Schleifprozesse mit<br />
optimalen Ergebnissen durchgeführt<br />
werden können. Nach der<br />
Eingabe der bekannten Parameter<br />
(wie Werkstückmaterial, Soll-Oberflächengüte…)<br />
können über das<br />
Expertensystem geeignete Schleifscheiben,<br />
Abrichtparameter (incl.<br />
Abrichtwerkzeuge) und Schleifparameter<br />
ermittelt werden (Bild 2).<br />
Als weiterer Schritt wird die Optimierung<br />
per Künstlicher Intelligenz<br />
(KI) implementiert.<br />
Das Expertensystem<br />
Das Schleifprozess-Expertensystem<br />
ist ein webbasiertes System, das in<br />
einer Kombination von Django, Python<br />
und Ajax und einer MySQL-<br />
Datenbank besteht. Per Web-Anwendung<br />
werden die Anfragen<br />
über HTTP-Requests an das Django<br />
Framework gesendet, dort erfolgt<br />
die Verarbeitung bzgl. Regelwerk<br />
und auf den Eingabedaten<br />
der User-basierten Abfragen<br />
einer MySQL-Datenbank. Die entsprechend<br />
ermittelten Daten werden<br />
ggf. in Django weiterverarbeitet<br />
und anschließend per HRRP-Response<br />
in der Web-Anwendung angezeigt<br />
(Bild 3).<br />
Das Startfenster des Expertensystems<br />
besteht aus drei Bereichen:<br />
Schleifscheiben-Auswahl, Abrichten<br />
und Schleifen (Bild 4). Die<br />
Bild 4: Startfenster des Expertensystems für Schleifprozesse.<br />
Bild 3: Datenverarbeitung im Expertensystem für Schleifprozesse.<br />
Schleifscheibenauswahl verbirgt<br />
sich hinter dem entsprechenden<br />
Button. Abrichten, d.h. Auswahl<br />
des Abrichtverfahrens und die Bestimmung<br />
prozessspezifischer Abrichtparameter<br />
werden über „Abrichten“<br />
aufgerufen und hinter dem<br />
Button „Schleifen“ werden nach der<br />
Auswahl des gewünschten Schleifprozesses<br />
prozessbasierte Vorschläge<br />
geliefert, vorhandene Prozesse<br />
bewertet und in einem Troubleshooting-Modul<br />
auch Hilfestellung<br />
zu Schleifproblemen angeboten.<br />
Im Folgenden werden die einzelnen<br />
Operationen detaillierter beschrieben.<br />
Schleifscheibenauswahl<br />
Nach der Eingabe/Auswahl der Parameter<br />
für den Schleifscheibentyp<br />
(Schleifprozess, Abtragsrate,<br />
Material und Härte, zu erzielende<br />
Werkstückrauheit und KSS) erfolgt<br />
ein Vorschlag für prozessgeeignete<br />
Schleifscheiben (Korn, Körnung,<br />
Härte, Gefüge und Porosität (Bild 5).<br />
Im gezeigten Beispiel wurde eine<br />
konventionelle Schleifscheibe mit<br />
keramischer Bindung, als Schleifprozess<br />
das Außenrund Längsschleifen<br />
mit Abtragsrate Normalschleifen,<br />
als Material Stahl<br />
100Cr6 bzw. 1.3505 mit einer Härte<br />
von 57-60 HRc bei einer gewünschten<br />
Zielrauheit von Ra zwischen 0,1<br />
und 0,2 bzw. Rz zwischen 0,6 und<br />
<strong>dihw</strong> 15 1 ·<strong>2023</strong> 43
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