The increasing scarcity of energy and the resulting rise in energy prices significantly impact operating costs in production facilities. This trend is particularly pronounced in sheet-metal stamping, where the use of higher-strength steels for lightweight construction leads to higher process friction, which increases the cost pressure on already tight margins due to unpredictably high tool wear. Due to the closed tool design, direct condition monitoring of sheet-metal stamping tools is not feasible. This dissertation addresses these challenges by presenting a systematic approach for...
The increasing scarcity of energy and the resulting rise in energy prices significantly impact operating costs in production facilities. This trend is...
The aim of this thesis was to develop and optimize deep learning models specifically designed for the identification of tool wear on microscopic images of cutting tools and cutting tool edges. Cutting tool wear has an impact on dimensional accuracy and surface quality of parts, ultimately affecting the costs associated with meeting part quality criteria.To accomplish this objective, the creation of a tool wear model based on empirical tool life trials was conducted. An outcome of the trials was the generation of a dataset of images, which were then utilized to develop a deep learning model...
The aim of this thesis was to develop and optimize deep learning models specifically designed for the identification of tool wear on microscopic image...
Die additive Fertigung etabliert sich in der Industrie zunehmend als leistungsfähige Technologie zur Herstellung von komplexen Produkten. Insbesondere pulverbettbasierte Fertigungsverfahren wie das Laser Powder Bed Fusion (LPBF) haben eine hohe industrielle Relevanz. Die mechanischen Eigenschaften der additiv hergestellten Werkstücke sind vergleichbar mit konventionellen Fertigungsverfahren, jedoch sind zusätzliche Prozessschritte zur Weiterbearbeitung erforderlich. Nach derzeitigem Stand der Technik sind der additive Bauprozess selbst sowie die Weiterbearbeitungsprozesse überwiegend...
Die additive Fertigung etabliert sich in der Industrie zunehmend als leistungsfähige Technologie zur Herstellung von komplexen Produkten. Insbesonder...
Trotz intensiver Forschung bleibt die Erreichung von Zeit-, Kosten- und Qualitätszielen im Serienanlauf eine weit verbreitete Herausforderung für produzierende Unternehmen. Um das Potenzial agiler Konzepte im Serienanlauf zu nutzen, wurde eine auf der Evidenztheorie basierende Methodik zur Gestaltung agiler Serienanläufe unter Berücksichtigung bestehender Unsicherheiten entwickelt, die dem Regelkreisprinzip folgend iterativ und sprintweise durchlaufen wird.
Trotz intensiver Forschung bleibt die Erreichung von Zeit-, Kosten- und Qualitätszielen im Serienanlauf eine weit verbreitete Herausforderung für pr...
Die Lebensdauer von Bauteilen wird maßgeblich durch ihre Oberflächen- und Randzoneneigenschaften bestimmt. Fehlende prozessnahe Modelle erschweren eine Vorhersage dieser Eigenschaften und somit die physikbasierte Überwachung industrieller Fertigungsprozesse. Im Rahmen der Arbeit wurde daher ein analytisches Modell zur Vorhersage prozessinduzierter, mikrostruktureller Werkstoffmodifikationen entwickelt, welches zukünftig auf industrielle Prozesse übertragen werden kann.
Die Lebensdauer von Bauteilen wird maßgeblich durch ihre Oberflächen- und Randzoneneigenschaften bestimmt. Fehlende prozessnahe Modelle erschweren e...
This thesis investigates the adaptive milling of free-form surfaces with circle segment end mills to improve machinability. Basic milling tests and a high-precision mechanistic engagement and force simulation are used to analyze the influence of surface topography and tool orientation on machinability. Process rules are derived to reduce force fluctuations and implemented in CAM-based strategies to enhance productivity and support the industrial application of circle segment end mills.
This thesis investigates the adaptive milling of free-form surfaces with circle segment end mills to improve machinability. Basic milling tests and a ...
In the present research work, a heuristic model was developed through experimental single grain cutting and grinding tests as well as numerical simulations, which describes, explains and predicts the cause-effect relationships between process state variables and the material removal mechanisms during grinding of fiber-reinforced non-oxide ceramics, depending on the fiber material, fiber orientation and grinding process parameters.
In the present research work, a heuristic model was developed through experimental single grain cutting and grinding tests as well as numerical simula...
Die ultraschallunterstützte Drehbearbeitung mit geometrisch bestimmter Schneide und einer in Schnittrichtung orientierten Werkzeugschwingung hat sich als innovatives Fertigungsverfahren zur Bearbeitung von spröden Werkstoffen und unterschiedlichen Stahllegierungen innerhalb diverser Industriezweige und hier vor allem der Optikindustrie etabliert. Aufgrund fehlender Schwingungssysteme zur Erzeugung einer in Schnittrichtung orientierten und damit torsional gerichteten Ultraschallschwingung, konnte das Potenzial dieser speziellen Fertigungstechnologie jedoch bislang nicht für Fräsbearbeitung...
Die ultraschallunterstützte Drehbearbeitung mit geometrisch bestimmter Schneide und einer in Schnittrichtung orientierten Werkzeugschwingung hat sich...
The application of cutting fluid in milling is critical for efficient machining of challenging materials, such as titanium alloys used in aerospace applications. Tool-internal cutting fluid supply under elevated pressure has demonstrated improved tool life, productivity, and process reliability. However, conventional manufacturing of cutting tools with complex internal channel structures and nozzle designs is both costly and limited in geometric complexity. The design flexibility offered by additive manufacturing (AM) processes, such as Laser Powder Bed Fusion (PBF-LB), enables customized,...
The application of cutting fluid in milling is critical for efficient machining of challenging materials, such as titanium alloys used in aerospace ap...
Unternehmen stehen vor der Herausforderung, dass durch wachsende Dynamiken an den Märkten und einer steigenden Komplexität die Häufigkeit von Produktanpassungen zunimmt. Folglich reduziert sich auch in der Serienfertigung die Stückzahl gleichartiger Bauteile und es sind zunehmend verschiedene Bauteilvarianten zu fertigen. Gleichzeitig ist der Aufbau einer Fertigungsprozessfolge zur Fertigung von Bauteilen mit hohen Investitionen verbunden, weshalb nicht für jede Bauteilvariante eine separate Fertigungsprozessfolge berücksichtigt wird. Somit sind Investitionsentscheidungen bzgl....
Unternehmen stehen vor der Herausforderung, dass durch wachsende Dynamiken an den Märkten und einer steigenden Komplexität die Häufigkeit von Produ...
