Aktuell genutzte Systeme zur ultraschallunterstützten spanenden Bearbeitung werden in der Fertigung eingesetzt um z. B. Mikrostrukturen auf ein Werkstück aufzubringen, den Spanbruch zu verbessern, den Werkzeugverschleiß oder die Oberflächenrauheit zu reduzieren. Um diese Effekte erreichen zu können, muss das System in Resonanz betrieben werden. Dazu werden verschiedene Regelungskonzepte, wie das „Phase-Locked-Loop“-Konzept eingesetzt. Da diese Regelungskonzepte auf dem elektrischen Regelkreis des Systems basieren, geben diese nur bedingt die tatsächlich vorherrschenden Bedingungen am Werkzeug wieder. Eine wirkstellennahe Erfassung von für die Ultraschallunterstützung typischen Größen zeigt daher großes Potenzial zur Optimierung der Regelung. Ziel der Arbeit ist die Untersuchung alternativer Methoden, wie Beschleunigungssensoren, zur Erfassung der charakteristischen Prozessgrößen der ultraschallunterstützten spanenden Bearbeitung und deren Eignung als Signal für das Process Monitoring sowie zur Regelung des Ultraschallsystems.  

Daraus ergeben sich folgende Arbeitsschritte: Literaturrecherche zur ultraschallunterstützten spanenden Fertigung und zu charakteristischen auftretenden Größen Auswahl eines geeigneten Sensors zur Erfassung dieser Größen Erarbeitung von Lösungen zur sicheren Befestigung des Sensors Entwicklung mehrerer Varianten einer instrumentieren Sonotrode experimentelle Untersuchung und Auswertung der Messergebnisse Auswertung der Messergebnisse und Berechnung der Schwingungsamplitude Dokumentation der Ergebnisse

Betreuer: Jonas M. Werner, M.Sc., Tel.-Nr.: 0371 531-32203