Transfer der auf Druckluft basierenden Methode zur Lärmminderung auf schnell rotierende Werkzeuge erweitert um die konstruktive Optimierung der Werkzeuggrundkörper- und Spanraumgeometrie

• Antragsteller: Dr.-Ing. Thomas Stehle
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik ; Produktionsautomatisierung und Montagetechnik
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 396998561

Im DFG-Forschungsvorhaben "Entwicklung einer auf Druckluft basierenden Methode zur Lärmminderung an rotierenden Werkzeugen" wurde nachgewiesen, dass die effektive Schallpegelreduzierung mittels der Anwendung einer zusätzlichen Luftströmung auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten möglich ist. Die gewonnenen Ergebnisse zeigen einen breiten Einsatzrahmen der entwickelten Lärmminderungsmethode im Bereich der spanenden Bearbeitung auf. Diese auf Grundlagenbasis entwickelte Methode gilt es nun für einen industriellen Praxiseinsatz an moderne, serienmäßige Werkzeugmaschinen anzupassen sowie handhabungsgerecht und wirtschaftlich weiter zu entwickeln. Das Ziel dieses Transferprojektes ist somit die Realisierung und der Nachweis der Produktionstauglichkeit der entwickelten Lärmminderungssysteme auf Basis der Druckluftmethode zur Minderung des Schallpegels von schnell rotierenden Werkzeugen. Die geplanten Untersuchungen sollen zeigen, wie industrietauglich die Methode ist und inwieweit deren Wirksamkeit von den Konstruktions- und Prozessbedingungen beeinflusst werden kann. Um einen größtmöglichen Erfolg zur Lärmminderung bei spanenden Prozessen zu erreichen, wird im Vorhaben die Druckluftmethode um die konstruktive Optimierung der Werkzeuggrundkörper- und Spanraumgeometrie ergänzt.Die am IfW entwickelten Maßnahmen bezüglich des Luftdüsensystems und der konstruktiven Anpassung der Werkzeuggrundkörper und Spanräume werden als zwei sich ergänzende Ansätze in Rahmen des Projektes betrachtet. Beim ersten Ansatz handelt es sich um eine, akustisch gesehen, günstige Veränderung der Eigenschaften der Luftumgebung durch Anwendung von zusätzlichen Luftströmungen im Nahfeld der Werkzeuge bzw. Schneiden. Der zweite Ansatz bezieht sich auf Konstruktionsmaßnahmen, die zur Verbesserung der Werkzeuggeometrie (Grundkörper und Spanräume) hinsichtlich der Aeroakustik führen, ohne jedoch die eigentliche Leistungsfähigkeit des Werkzeugs bezüglich der Zerspaneigenschaften, Bearbeitungsgenauigkeit, Standzeit usw. zu beeinflussen, d.h. die Schneidengeometrien bleiben dabei unverändert. Die beiden Ansätze sollen so aufeinander angepasst werden, dass eine maximale Lärmminderung erreicht wird. Den Abschluss des Vorhabens bildet die Erarbeitung einer computergestützten Vorgehensweise mit Handlungsanweisungen für die konstruktive Entwicklung von lärmarmen Fräswerkzeugen sowie zur Anwendung von Luftdüsensystemen für die effektive Schallminderung an schnell rotierenden Werkzeugen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Anwendungspartner: MAPAL Fabrik für Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG
• Mitverantwortlich: Professor Dr.-Ing. Hans Christian Möhring