Intelligente Vernetzung zur autonomen Fräsbearbeitung von Strukturbauteilen (TensorMill)

Die Fertigung von Integralbauteilen der Luft- und Raumfahrtbranche, wie beispielsweise Rumpf- oder Triebwerkskomponenten, erfolgt mehrheitlich durch spanende Verfahren aus Vollmaterial. Der großvolumige Materialabtrag hat zusammen mit dem Einsatz schwer zerspanbarer Werkstoffe hohe Stückkosten zur Folge. Zusätzlich ergeben sich aus der Sicherheitsrelevanz dieser Bauteile hohe Qualitätsanforderungen. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden und damit Ausschuss zu vermeiden, ist für fertigende Betriebe daher die Steigerung der Prozesssicherheit durch Prozessüberwachung von höchster Bedeutung. Aufgabe des Forschungsprojekts „TensorMill“ ist die Entwicklung einer intelligenten, vernetzten, autonomen Fräsbearbeitung von Integralbauteilen. Während der Bearbeitung sollen mit Hilfe von künstlicher Intelligenz zielgerichtet schädigungsrelevante Informationen zum Zustand des Fräswerkzeuges und Werkstücks gewonnen und in Form einer Echtzeit-Datenanalyse den Nutzern bereitgestellt werden. Diese Informationen ermöglichen ein rechtzeitiges Erkennen auftretender Schädigungen und bieten eine wissensbasierte Reaktion auf die gegebene Situation im Prozess und über die gesamte Lieferkette hinweg, also rechtzeitig vor einer potentiell unbemerkten Verschlechterung der Produktqualität. Ziel des IFW ist die Entwicklung und Erforschung eines cyberphysischen Spannsystems. Dieses ist in der Lage, die statischen und dynamischen Prozesskraftanteile während der Zerspanung zuverlässig zu detektieren. Dadurch können Kompensationsstrategien zur statischen Werkzeugabdrängung und zur Ratterfrüherkennung umgesetzt werden. Dies bietet großes Potential bei der Vermeidung von Werkzeug- oder Werkstückschädigungen bei der Bearbeitung kostenintensiver Bauteile