Zur Qualifizierung beschichteter Werkzeuge für die Hochleistungszerspanung werden im Schwerpunktprogramm 2402 Greybox-Modelle bestehend aus deterministischen Modellen (Whitebox) und datengetriebenen Modellen (Blackbox) aufgebaut. Dazu werden Methoden und Expertise aus Werkstoff- und Fertigungstechnik fusioniert. Die Modelle sollen das instationäre Systemverhalten beim Einsatz solcher Werkzeuge beschreiben.

Projektlaufzeit: 2023-2026

Konsortium: 20 Forschungspartner

Ziel des Teilprojekts ist eine Greybox-Prognose des Verschleißes durch experimentelle und modellgetriebene Identifikation relevanter Lasthorizonte. Um dies zu erreichen, werden umfangreiche experimentelle Untersuchungen durchgeführt. Eine Datengetriebene Anomaliedetektion überwacht Prozesskräfte und Schallemissionen in Echtzeit zur Identifikation kritischer Lasthorizonte (Blackbox). Ex-situ Messtechniken decken Korrelationen zwischen in-situ Daten und Werkzeugzustand auf. Numerische Simulationen (Whitebox) ergänzen nicht messbare Größen, validiert durch Experimente. Basierend auf charakterisiertem Verschleiß erfolgt eine Justierung der Verschleißrate für eine präzise Greybox-Modellierung. So kann das Verhalten der Hartmetall-Werkzeuge und ihr stochastisches Versagen präzise über die Lebensdauer prognostiziert werden.