Entwicklung eines Prozessmodells zur Simulation von adaptiven Regelungskonzepten für das Metallbandsägen

• Antragsteller: Dr.-Ing. Thomas Stehle
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 289598126

Das Metallbandsägen wird in der Vorbearbeitung für vielfältige Aufgaben als schneller und wirtschaftlicher Prozess eingesetzt. Trotzdem zeigt sich, dass das Bandsägen hohe Kosten durch großen Verschnitt, schlechte Schnittqualität und kurze Standzeit des Werkzeugs verursacht. Im Rahmen dieses Projekts soll der Einfluss der Sägebandspannung auf den Bandsägeprozess untersucht werden und daraus adaptive Konzepte für eine Verbesserung der Schnittqualität und der Standzeit des Werkzeugs entwickelt werden, wodurch die Produktivität des Gesamtprozesses gesteigert werden soll. Dazu wird ein virtuelles Prozessmodell für das Bandsägen erstellt, das eine Simulation der Einflüsse von Schnittparametern und maschinenspezifischen Randbedingungen ermöglicht und damit die Entwicklung von neuen adaptiven Konzepten für die Sägebandspannung beim Bandsägen maßgeblich beschleunigen kann. Zu Beginn des Projekts wird der Bandsägeprozess durch experimentelle Untersuchungen analysiert, um die wirkenden Kräfte auf das Sägeband und die Maschine selbst zu bestimmen. Unterstützt wird dies durch umfangreiche FE-Simulationen mit ANSYS Workbench. Mit den Ergebnissen aus diesen Untersuchungen wird ein virtuelles Prozessmodell mit Hilfe von MATLAB/Simulink aufgebaut. Im zweiten Projektabschnitt werden verschiedene Konzepte zur adaptiven Sägebandspannung beim Bandsägen entwickelt, die in das virtuelle Prozessmodell implementiert und auf ihr Regelverhalten hin untersucht werden. Daran schließt sich dann eine experimentelle Überprüfung der adaptiv geregelten Sägebandspannung in der Bandsägemaschine im Betrieb an.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr.-Ing. Hans Christian Möhring