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Prozessüberwachung und -regelung beim Trennschleifen von Hartgestein

Autoren:Astitouh, M.; Overmeyer, L. (Hrsg.)
Kategorie:Doktorarbeiten
Jahr:2014
Veröffentlichung:Berichte aus dem IPH. Garbsen: TEWISS-Technik und Wissen GmbH
ISBN:978-3-944586-64-9
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Abstract

Natursteine werden aufgrund ihrer vielfältigen Eigenschaften und ihrer Ästhetik als Bau­materi­alien z. B. für Fußböden, Treppenstufen und Fassaden­verkleidungen verwendet. Für das Zerteilen des Natursteins in einzelne Platten haben sich Trennschleifscheiben aufgrund ihrer Eigenschaften durchgesetzt. Bei der Herstellung von Platten und Fliesen entstehen Zer­spanungs­raten von mehr als 60%, die zu einem Verlust von Rohmaterial sowie zu hohen Werkzeug- und Energieaufwänden führen. Durch eine Reduzierung der Schnittfugenbreite bei Einhaltung der geforderten Bearbeitungsqualität können diese Aufwände reduziert und die Wirtschaftlichkeit des Trennschleifprozesses gesteigert werden. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Trennschleifprozess-Regelkreis für dünne Trennschleifscheiben, mit dem Ziel der Steigerung der Prozesssicherheit, untersucht. Die eingesetzte Trenn­schleif­scheibe ist um 40% schmaler als industrieübliche Scheiben. Für die Realisierung des Regel­kreises wurde ein Überwachungssystem entwickelt, das die eingriffsnahe Messung der auf­treten­den axialen Beschleunigung der Trennschleifscheibe während des Trennschleifprozesses ermöglicht. Als Sensoren werden piezoelektrische Elemente verwendet. Auf Grundlage von Trennschleifuntersuchungen wird ein Trennschleifprozess-Regelkreis entwickelt und untersucht. Der Regelkreis variiert die Vorschubgeschwindigkeit in Abhängigkeit der axialen Werkzeug­schwingung. Durch den entwickelten Regelkreis werden weitere Erkenntnisse über das Schwingungsverhalten einer Trennschleifscheibe während eines Prozesses gewonnen und Ansätze zur Steigerung der Bearbeitungsqualität dünner Trennschleifscheiben durch eine Prozessregelung aufgezeigt.