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Die Energiewende hin zu einem höheren Anteil regenerativer Energieträger, die Mobilitätswende hin zu elektrischen und hybriden Antriebskonzepten, der industrielle Einsatz additiver Prozesstechnologien sowie eine sprunghafte Entwicklung beim Einsatz digitaler Technologien in der Produktion stellen die Fertigungstechnik, insbesondere die spanabhebende, vor neue Herausforderungen. Von den Werkzeugen über die Maschinentechnik bis zur Prozessoptimierung und -automatisierung sind neue Lösungsansätze gefragt. Dabei dürfen die Menschen nicht in den Hintergrund geraten.

Die zerspanende Nachbearbeitung additiv gefertigter Bauteile dient der Qualitätssteigerung von Formelementen und Oberflächen, um verfahrensbedingte Schwachstellen etwa des FLM (Fused Layer Manufacturing)-3D-Druck auszugleichen. Die Form- und Lagegenauigkeit der Beispielkontur Bohrung hängt von 3D-Druckparametern wie der Bauteilausrichtung als auch von den gewählten Zerspanparametern wie Drehzahl oder Vorschub ab. Die Ergebnisse der Analyse zeigen die Genauigkeitssteigerung der Funktionsbohrungen und werden in technischen Handlungsempfehlungen zusammengefasst, die auch auf andere Bearbeitungsverfahren übertragbar sind.
 
Post-process machining of additively manufactured parts increases the quality of moulded parts and surfaces to compensate for weak points in the process, e.g. in FLM (fused layer manufacturing) 3D printing. The geometrical and positional accuracies of a drill hole depend both on 3D printing parameters such as component alignment and on subsequently chosen cutting parameters such as rotational speed and feed. The results of the analysis show an increase in the accuracy of functional holes, summarized in technical recommendations to be transferred to other machining processes.

Die schwingungsunterstützte Bearbeitung hat sich bereits bei der Zerspanung von hartspröden Werkstoffen mit einer einachsigen Schwingung in der Kontaktzone bewährt. Untersuchungen zu schwingungsunterstützten Bohrprozessen beschränken sich bisher auf eine Schwingungserzeugung, die entlang der Vorschubachse ausgerichtet ist. Für alternative Schwingungsrichtungen fehlt in erster Linie die geeignete Aktorik. In diesem Beitrag wird eine alternative Methode zur Erzeugung einer axial-tangentialen Schwingung in der Kontaktzone untersucht.
 
Ultrasonic assisted machining with uniaxial vibration is a well-proven process for machining hard and brittle materials. Existing investigations of vibration assisted drilling and boring processes so far are limited to an oscillation along the feed axis, which primarily due to nonexistent actuators. This contribution will present investigations into an alternative method for creating axial-tangential vibrations in the tool contact zone.

Neue Entwicklungen aus dem Bauwesen haben die Eigenschaften von mineralisch gebundenem Beton verbessert, was diesen Werkstoff für die Herstellung von Werkzeugmaschinengestellen interessant macht. Dieser Beton zeichnet sich vor allem durch deutlich höhere Festigkeitswerte als konventioneller Beton aus. Die Tatsache, dass der Beton wassergebunden ist, macht diesen jedoch angreifbar gegenüber den bei spanenden Werkzeugmaschinen zum Einsatz kommenden Medien wie Hydrauliköle oder Kühlschmierstoffe.
 
Current developments in civil engineering improved the features of mineral-bound concrete, which makes the possible use of this type of concrete also interesting for the production of machine tool structures. This type of concrete is characterised by increased strength properties compared to conventional concrete. The fact that this concrete is water-bound makes it vulnerable to process media such as hydraulic oil or cooling lubricant which are often in use for machining.

Steigende Anforderungen an eine ökologisch nachhaltige Produktion geben der Absaugtechnik eine zentrale Rolle zur Effizienzsteigerung und Ressourceneinsparung in der Holzbearbeitungsindustrie. Die vorliegende Energiebilanz unterstreicht die Relevanz der Durchführung der Untersuchungen, da bis zu 45 % der eingesetzten elektrischen Energie im holzverarbeitenden Gewerbe durch die Absaugtechnik verbraucht wird. Dies gilt sinngemäß auch für die spanende Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen, da bei deren Bearbeitung vielfach auf Werkzeugmaschinen aus der Holzbearbeitung zurückgegriffen wird.
 
Due to increasing demands for ecologically sustainable production systems, suction technology plays a central role in increasing efficiency and saving resources in the woodworking industry. The relevance for investigation is underlined by an energy balance indicating that up to 45 % of the electrical energy in the wood processing industry is consumed by suction technology.

Die Analyse der Weiterentwicklung von Verzahnungen zeigt drei generelle Optimierungsrichtungen: die Verbesserung der Werkstoffeigenschaften, die Erhöhung der Fertigungsgenauigkeit und die Verbesserung der geometrisch-kinematischen Parameter der Verzahnung. Die Möglichkeiten der ersten beiden Ansätze sind aktuell erschöpft. Der dritte Ansatz ist kostenbewusster und hat technisch mehr Perspektive. Die Anwendung von Stirnverzahnungen mit bogenförmigen Zähnen führt zielgerichtet zu einer Verbesserung. Der Artikel beschreibt die Vorgehensweise und Ergebnisse bezüglich der Entwicklung und Fertigung einer Bogenverzahnung für eine Außenzahnradpumpe.
 
The analysis of the development of gears shows three general directions of optimization: the improvement of material properties, the increase of manufacturing accuracy and the improvement of geometrical-kinematic parameters of the gearing. The possibilities of the first approaches are currently exhausted and limited. The third approach is more cost conscious and has more perspective. In this regard, the advancement and application of involute serrations with arcuate teeth appears to be a targeted way of improvement. The article presents the procedure and some results of the development and manufacture of the arc-tooth gears for the prototype of an external gear pump.

Die additive Fertigung eröffnet neue Gestaltungs- und Optimierungsfreiheitsgrade für oberflächen- und strukturoptimierte Bauteile. Mit diesen Verfahren lassen sich selbst komplexe räumliche Strukturen kostengünstig herstellen. Der vorliegende Artikel untersucht den Einfluss der Druckrichtung und des Füllgrads auf die mechanischen Eigenschaften, den Verzug sowie die erreichbaren Formgenauigkeiten am Beispiel von mit 3D-Druck über den FDM-Prozess erzeugten PLA-Bauteilen.
 
Additive manufacturing opens up new possibilities for optimizing components with regard to surfaces and structures. These processes allow producing even the most complex three-dimensional structures at comparatively low cost. This paper analyzes how the print direction and the filling ratio affect the mechanical properties, the distortion, as well as the achievable geometrical accuracies, by using 3D-printed PLA components produced by FDM processes.

Standzeittests an Kreissägewerkzeugen sind in der Regel zeit- und materialintensiv. Am Institut für Werkzeugmaschinen (IfW) der Universität Stuttgart wird der Aufwand mithilfe von Einzahnversuchen deutlich verringert. Die Versuche basieren auf einem Leistendrehtest, der sich an die ehemalige VDI-Richtlinie VDI 3324 anlehnt und auf Drehmaschinen durchgeführt werden kann. Durch einfach gestaltete, wechselbare Leisten entsteht eine für das Sägen typische Schnittunterbrechung und es können beliebige Werkstoffe berücksichtigt werden.
 
Live time tests on circular saw tools are usually time-consuming and material-intensive. At the Institute for Machine Tools (IfW) of the University of Stuttgart, the required effort can be significantly reduced by conducting single tooth tests. The tests are based on a block turning test which adopts the former VDI guideline VDI 3324 and can be used on lathes. Simply designed and exchangeable blocks allow the typical cut interruption for sawing and consider any materials.

Um den Leichtbauanforderungen gerecht zu werden, nehmen Schichtverbunde eine immer wichtigere Rolle in der Herstellung von Bauteilen für die Luftfahrtindustrie ein. Deren spanende Bearbeitung führt zu Herausforderungen in der Werkzeugentwicklung, da häufig Kompromisslösungen bei der Auswahl optimaler Zerspanparameter für die verwendeten Werkstoffkombinationen getroffen werden müssen. Der Fachartikel beschreibt die Werkzeugentwicklung und -optimierung diamantbeschichteter Werkzeugschneiden und zeigt die Potentiale der Standzeiterhöhung der Werkzeuge durch Schärfen der beschichteten Schneiden auf.
 
In order to meet lightweight requirements of the aerospace industry, composite materials made from stack materials play an increasingly important role in the manufacturing of aircraft components. Their machining process leads to challenges in the development of tools, since compromise solutions must often be made when choosing the optimum machining parameters for the material combinations used. This article describes the development and optimization of diamond-coated tools for drilling CFRP-aluminium-stacks and shows the potentials of extending the service life by sharpening the cutting edges.