Werkzeugverschleiß verursacht in der spanenden Fertigung Ausschuss, Maschinenschäden und hohe Personalkosten durch manuelle Sichtprüfungen. Für kleine und mittlere Unternehmen mit variantenreicher Fertigung sind etablierte Überwachungsansätze wie feste Wechselintervalle oder indirekte Überwachungssysteme nicht anwendbar. Am Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) wird daher ein maschinenintegriertes, kamerabasiertes System zur automatisierten Verschleißüberwachung erforscht.
In der Einzelteil- und Kleinserienfertigung wird der Werkzeugzustand aktuell erfahrungsbasiert durch das Maschinenpersonal abgeschätzt. Dies hemmt den Automatisierungsgrad und bindet kostenintensives Fachpersonal an die Maschine. Im Projekt VisionWear forschen die Unternehmen Lorenz Hoffmann und TAM-Tools sowie das IFW an einem System, das den Verschleißgrad und die Verschleißform an Schaftfräsern automatisiert und ohne manuelle Eingriffe erfasst und objektiv bewertet.
Das IFW entwickelt hierfür einen kamerabasierten Messaufbau, der direkt in den Bearbeitungsraum der Werkzeugmaschine integriert wird. Durch die Kinematik der Maschine können verschiedene Ansichten des Werkzeugs mit nur einer Kamera abgebildet werden. Ein Modell des maschinellen Lernens segmentiert anschließend die verschlissenen Flächen an den Schneiden und bestimmt verschleißformabhängige Messgrößen wie die Verschleißmarkenbreite oder die Ausbruchfläche. Auf dieser Grundlage bewertet das System die verbleibende Verschleißreserve und prognostiziert die prozessabhängige Resteingriffszeit. Der Werkzeugwechselzeitpunkt sowie der nächste Messzeitpunkt werden so automatisch bestimmt.
Das Projekt wird im Rahmen des ‚Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand‘ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie gefördert. Es ist am 1. März gestartet und läuft bis zum 29. Februar 2028.
