Rückblicke
Über 100 Gäste aus Wissenschaft und Industrie machten die dritte internationale Konferenz über thermische Probleme in Werkzeugmaschinen zu einem großen Erfolg. An drei intensiven Konferenztagen begrüßten wir Forscher aus verschiedenen europäischen Ländern, um Vorträge zu halten, Experten zuzuhören und leidenschaftliche Gespräche darüber zu führen, wie man thermische Verformungen in Werkzeugmaschinen korrigieren oder kompensieren kann.
Der erste Tag der ICTIMT 2023 begann mit drei Keynote-Vorträgen der renommierten Professoren Brecher, Wegener und Ihlenfeldt. Sie alle sind herausragende Persönlichkeiten auf dem Gebiet der Forschung zum thermischen Maschinenverhalten. Später am Tag zogen die Teilnehmer von der Dresdner Messe in die Labore der TU Dresden, um eine Ausstellung technischer Lösungen zu besuchen, die von der SFB/TR 96 vorbereitet wurde. Es war eine große Freude zu sehen, wie jeder seine Langzeitergebnisse vorstellte und auch nach viereinhalb Stunden im Labor noch unermüdlich über verschiedene Ansätze diskutierte.
Der zweite Tag war der Präsentation der wissenschaftlichen Arbeiten gewidmet, die in Kürze als ICITIMT2023 Proceedings in Springer Nature veröffentlicht werden. In zwei parallelen Sitzungen sorgten Vorträge und Fragerunden für einen wissenschaftlichen Austausch auf hohem Niveau. Präsentationen von Industriepartnern gaben Einblicke in praktische Anwendungen. Alle SFB-bezogenen Beiträge waren Teil einer Postersitzung, die die Teilnehmer in den Pausen begleitete. Der Tag endete mit einem Gala-Dinner auf Schloss Albrechtsburg, schöner Gitarrenmusik und einer tollen Gesamtatmosphäre. Auch am letzten Tag lockten die Vortragenden das Publikum an und füllten den Konferenzsaal noch einmal.
Wir danken allen, die gekommen sind und zu diesen wunderbaren drei Tagen im Frühjahr 2023 in Dresden beigetragen haben.
Die ICTIMT wird im Jahr 2025 wieder stattfinden. Prof. Bambach und sein Team werden die thermische Forschungsgemeinschaft an der ETH in Zürich willkommen heißen.
ICTIMT 2021
Am 20. April 2021 fand die ICTIMT 2021 (2nd International Conference on Thermal Issues in Machine Tools) statt. Die Veranstaltung wurde gemeinsam vom Research Center of Manufacturing Technology (RCMT) der Czech Technical University in Prag und der Professur für Werkzeugmaschinenentwicklung und adaptive Steuerungen (LWM) der Technischen Universität Dresden organisiert.
Aufgrund der zu dem Zeitpunkt Pandemie-bedingten Beschränkungen und zum Schutz der Teilnehmer wurde die Konferenz nicht wie geplant in Prag, sondern ausschließlich online ausgerichtet.
Folgende Themen standen im Mittelpunkt:
- Thermische Wechselwirkungen zwischen Werkstücken, Prozess, Werkzeug und Maschine
- Mess- und Simulationsmethoden zur Identifizierung thermischer Fehler
- Energieeffiziente Kompensation und Korrektur von thermisch bedingten TCP-Abweichungen
- Konstruktive Maßnahmen zur Verbesserung der thermischen Robustheit von WZM
- Referenzwerkstücke und deren Bewertung
- Thermo-energetische Optimierung von WZM
Rückblick über den Zeitplan zur Einreichung der Beiträge:
Weitere Informationen: www.ictimt2021.cz
Wie Werkzeugmaschinen einen kühlen Kopf behalten
Inhomogene und sich ändernde Temperaturverteilungen in Werkzeugmaschinen führen zu teils erheblichen Qualitätsproblemen im Fertigungsprozess. Außerdem führt beispielsweise das Zu- und Abschalten von Aggregaten zu weiteren Schwankungen im Temperaturfeld von Werkzeugmaschinen. Diese und weitere Themen aus dem Gebiet der Thermoforschung diskutierten über 100 Spezialisten vom 22. bis 23. März bei der »1st Conference on Termal Issues in Machine Tools« in Dresden. Einen Großteil der über 40 Fachbeiträge bildeten Ergebnisse des SFB/TR 96 zur Thermo-energetischen Gestaltung von Werkzeugmaschinen. Darin entwickeln Forscher aus Dresden, Chemnitz und Aachen gemeinsam Modelle, Komponenten und Gesamtmaßnahmen, um den Zielkonflikt zwischen Energieeinsatz, Genauigkeit und Produktivität zu lösen.
Ein weiteres Highlight der Tagung bildete der Keynote von Fraunhofer-Präsident Prof. Reimund Neugebauer. Er machte mit zukunftsweisenden Ausführungen und interessanten Beispielen zum Thema »Cognitive supported production systems – chances and drivers« auf den entstehenden Wettbewerb für die produktionstechnische Forschung aus den Bereichen der IT-Institute aufmerksam.
Zum Abschluss der Tagung gab Prof. Steffen Ihlenfeldt einen Ausblick auf weitere Forschungsziele. Der Hauptinitiator der Veranstaltung und Hauptabteilungsleiter cyber-physische Produktionssysteme am Fraunhofer IWU befasste sich in seinem Vortrag mit »Self-optimizing machine tools – a vision based on the digital twin«.
Anschließend erhielten die Konferenzteilnehmer im Versuchsfeld der TU Dresden anhand von Live-Vorführungen praktische Einblicke in die zuvor diskutierten Themen.
Initiiert hatte die Tagung das Institut für Werkzeugmaschinen und Steuerungstechnik gemeinsam mit der European Society for Precision Engineering and Nanotechnology (euspen). Die Internationale Akademie für Produktionstechnik (CIRP) unterstützte die Veranstaltung. Künftig soll die Konferenz in einem zweijährigen Rhythmus an wechselnden Standorten in Europa weitergeführt werden.
Vom 22. zum 23. März 2017 fand das mittlerweile 5. Kolloquium des SFB/TR 96 unter großem Interesse und Beteiligung von Industrievertretern an der TU Chemnitz und dem Fraunhofer IWU statt. Dabei wurden aktuelle Forschungsergebnisse der Teilprojekte unter der Überschrift „Modellierung und Simulation“ präsentiert und zu den geplanten Forschungsarbeiten in den nächsten Jahren Stellung genommen. Erstmals kamen bei dieser Veranstaltung auch Kollegen anderer Forschungseinrichtungen und Vertreter der Industrie zu Wort. So konnte Herr Professor Wegener von der ETH Zürich und Herr Dr. Zabel von der TU Dortmund als Gastredner gewonnen werden. Die beiden Veranstaltungstage gaben neben dem fachlichen Input auch die Gelegenheit, miteinander ins Gespräch zu kommen und die Versuchsfelder des Fraunhofer IWU und der TU Chemnitz zu besichtigen.
Am 01.03.2016 fand das 4. Kolloquium des SFB/TR 96 in Aachen statt. Dabei wurden die aktuellen Forschungsergebnisse der Teilprojekte seit 2013 präsentiert und zu den geplanten Forschungsarbeiten in den nächsten vier Jahren Stellung genommen. Es gab wie bei den letzten Veranstaltungen die Möglichkeit, mit Praktikern und Fachkollegen ins Gespräch kommen und die angedachten Lösungsmöglichkeiten zu diskutieren. Im Mittelpunkt der diesjährigen Vorträge stand die teilprojektübergreifende Zusammenarbeit als Ausdruck zunehmender Komplexität der durchzuführenden Untersuchungen und die Zusammenführung der Erkenntnisse an Integrationsobjekten. Besonders erfreulich für das gesamte Kollegium des SFB/TR 96 war die im Vergleich zu den Vorjahren stark gestiegene Teilnehmerzahl anderer Forschungseinrichtungen und aus Firmen. Auch bei folgenden Veranstaltungen freuen wir uns auf eine rege Beteiligung externer Partner.
Das 3. Kolloquium des SFB/Transregio 96 fand zum Schwerpunkt „Experimentelle Methodik“ am 29./30.10.2013 in Aachen statt.
Session 1: Ermittlung von thermisch relevanten Prozessparametern
- Untersuchungen zur Charakterisierung der Spanbildung bei Einkornritzversuchen (A03)
Rasim, M.; RWTH Aachen, Lehrstuhl für Fertigungsverfahren - Grundlagenprüfstand für Spanungsprozesse mit bestimmter Schneide: Aufbau, experimentelle Ergebnisse und Nutzung für die Prozessmodellierung und –simulation (A02, A01)
Brockmann, M.; Klocke F.: RWTH Aachen, Lehrstuhl für Fertigungsverfahren
Schmidt, G.; Semmler, U.: Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik Chemnitz - Experimentelle Untersuchungen am rotierenden Werkzeug für spanbildende Prozesse (A01)
Bräunig, M.; Drossel, W.-G., Wittstock, V.;
TU Chemnitz, Institut für Werkzeugmaschinen und Produktionsprozesse - Kontaktwärmeübergang bei werkzeugmaschinenspezifischen Fugen (B02)
Burghold, M.; Kneer, R.; Vieler, S.: RWTH Aachen, Lehrstuhl für Wärme- und Stoffübertragung
Session 2: Experimentelle Methodik an Teilsystemen in Werkzeugmaschinen
- Thermischer Transport in magnetorheologischen Fluiden (C02)
Drossel, W.-G.; Ohsenbrügge, C.; Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik - Reib- und Temperaturverhalten von Profilschienenführungen in Experiment und Simulation (B03, A05)
Brecher, C.; Haber, D.; RWTH Aachen, Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen
Beitelschmidt, M.; Partzsch, M.: TU Dresden, Institut für Festkörpermechanik - Experimentelle Analyse fluidtechnischer Systeme in Werkzeugmaschinen (A04)
Weber, Ju.; Weber, J.: TU Dresden, Institut für Fluidtechnik - Leistungsmessung an Linearmotoren bei hohen Verfahrgeschwindigkeiten (C04)
Werner, R.; Winkler, S.: TU Chemnitz, Professur Elektrische Energiewandlungssysteme und Antriebe
anschließend bestand die Möglichkeit zur Besichtigung des Versuchsfeldes im WZL.
Am 24. und 25. Oktober 2012 fand das zweite Kolloquium des SFB/TR 96 am Fraunhofer IWU in Chemnitz statt. Nach der erfolgreichen Auftaktveranstaltung im November 2011 in Dresden standen in diesem Jahr erste Ergebnisse zur Modellierung und Simulation von Komponenten und Baugruppen von Werkzeugmaschinen im Mittelpunkt der zweitägigen Veranstaltung.
86 Teilnehmer aus Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Unternehmen verfolgten die Bericht aus den Teilprojekten des SFB/TR 96.
An den drei Standorten Aachen, Chemnitz und Dresden werden unterschiedliche Lösungsansätze für die steuerungsintegrierte Korrektur thermischer bedingter Strukturverformungen in spanenden Werkzeugmaschinen verfolgt. Von diesen wird eine unterschiedliche Wirksamkeit bzw. Eignung für verschiedene Einsatzfälle erwartet.
Bevor diese in der Praxis umgesetzt werden können, müssen Fragen zur Beschreibung der Wärmequellen und zur Wärmeübertragung beantwortet werden. Außerdem bedarf die Umsetzung der Konzepte in den CNC-Steuerungen effizienter Verfahren zur Modellierung und Simulation der thermisch bedingten Strukturverformung. Für die Entwicklung und Bewertung der Korrekturverfahren sowie zur Berechnung der notwendigen Achs-Korrekturen ist die Systemsimulation u. a. an einem prozessaktuelle Werkzeugmaschinenabbild erforderlich. Für die Bewertung ihrer Praxisrelevanz werden die Einzellösungen nach und nach in ein betriebswirtschaftlich orientiertes Gesamtmodell integriert.
Am 28. und 29.11.2011 fand das zweitägige Kolloquium zum SFB/TR 96 mit fast 100 Teilnehmern sowohl der beteiligten Hochschulen wie auch verschiedenen Industrieteilnehmern im Dülfersaal der TU Dresden statt.
Dabei wurden erste Lösungsansätze zur thermo-energetischen Gestaltung von Werkzeugmaschinen des am 01.07.2011 gestarteten Sonderforschungsbereichs vorgestellt und diskutiert.
Die Wissenschaftler der beteiligten Hochschulen Dresden, Chemnitz und Aachen berichteten von ersten Erfolgen und Ansätzen bei der steuerungsintegrierten Korrektur von thermisch bedingten Verformungen an Werkzeugmaschinen während der Bearbeitung sowie Ideen zur Homogenisierung des Temperaturfeldes durch thermo-aktive Werkstoffe.
Die Beiträge stießen sowohl bei den Teilnehmern aus der Wissenschaftscommunity, vor allem aber auch bei den Vertretern namhafter Werkzeugmaschinenhersteller auf lebhaftes Interesse und bildeten die Grundlage für intensive Diskussionen, welche die Wissenschaftler in ihrem Anspruch unterstützt, auch weiterhin ihre zielgerichtete Grundlagenforschung an den Anforderungen der Wirtschaft auszurichten.
Die bisher erarbeiteten Erkenntnisse wie auch die geplanten Forschungen sind darauf gerichtet, die Auswirkungen thermo-elastischer Verformungen am Tool Centre Point (TCP) wirksam zu minimieren, indem die Fehlerwirkung im Betrieb der Werkzeugmaschinen messwert -bzw. modellgestützt steuerungsintegriert korrigiert wird, aber auch schon die Entstehung thermo-elastischer Verformungen wirksam zu reduzieren, in dem thermische Wirkungen durch die erfolgreiche Beeinflussung der Wärmeströme bzw. der Temperaturverteilung kompensiert werden.
Ziel und Aufgabe dieses SFB ist es, Grundlagen, Vorgehensweisen, Algorithmen, aber auch Berechnungswerkzeuge und Komponenten zu entwickeln, die sich unter unterschiedlichsten Prozessanforderungen und Einsatzbedingungen bewähren müssen.
Im Rahmen dieses Kolloquium gab es neben den Fachvorträgen für die Teilnehmer auch die Möglichkeit, die Versuchsstände am Institut für Werkzeugmaschinen und Steuerungstechnik der TU Dresden zu besichtigen und andere Forschungsarbeiten kennen zu lernen und so dieses Kolloquium zu einem gelungenen Auftakt einer hoffentlich auch weiterhin erfolgreichen Zusammenarbeit sowohl der beteiligten Einrichtungen wie auch der interessierten Vertreter namhafter Werkzeugmaschinenhersteller weiterzuentwickeln.
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