Werkzeugintegrierte Dünnschichtsensorik/Tool-integrated thin-film sensors – Temperature, force and wear measurement for the digitalization of cutting processes

Abstract

Mit Dünnschichtsensoren werden die Temperaturen, Kräfte und der Werkzeugverschleiß in Zerspanungsprozessen in unmittelbarer Nähe zur Wirkzone erfasst. Dadurch können zum einen analytische Modelle zur Beschreibung von Randschichtzuständen präzise kalibriert werden. Zum anderen kann mit den in-process erfassten Kenngrößen ein sogenannter Softsensor zur Regelung der Prozessstellgrößen implementiert werden, um gezielt Randzoneneigenschaften des Werkstücks einzustellen.   Thin film sensors are used to record temperatures, forces and tool wear in machining processes in the immediate vicinity of the contact zone between tool and workpiece. On the one hand, this makes it possible to precisely calibrate analytical models for describing boundary layer conditions. On the other hand, the parameters recorded in-process can be used to implement a so-called soft sensor for controlling the process parameters in order to specifically adjust the properties of the subsurface layer of the workpiece.