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The monetization of data is a very young topic per se, for which there are only very few case studies. There is a strategy or concept missing, which leads executives the way into the monetization of data, especially those, who have discovered the digital transformation or industry 4.0. for themselves or are threatened by it. Because machine data is usually unstructured and not usable without domain knowledge/metadata, the monetization of machine data has an as yet unquantifiable potential. In order to make this potential tangible, this work describes not only contributions from science, but also practical examples from the industry. Based on different examples from various industries, the reader can already become part of a future data economy today. Values and benefits are described in detail. The editors Dr. Daniel Trauth is a graduate engineer, has studied both mechanical engineering and economics and has successfully completed training as a mechatronics engineer. Daniel Trauth is a co-founder of senseering GmbH, which was awarded the official RWTH Aachen Spin-Off Award in 2019. Prof. Thomas Bergs has been managing director of the Fraunhofer IPT since 2001. On 1 June 2018, he was appointed professor at the Chair of Manufacturing Technology of Production Processes at the WZL of RWTH Aachen University and head of the Department of Process Technology at the Fraunhofer IPT. As successor to Professor Fritz Klocke, he is also a member of the board of directors of both production technology institutes. Prof. Wolfgang Prinz, PhD, studied computer science at the University of Bonn and received his doctorate from the University of Nottingham. Since 2001 he has been professor at RWTH Aachen University and, as deputy director of the Fraunhofer FIT, heads the Department of Cooperative Systems. For some years now, Mr. Prinz has been dealing with the technical basics of blockchain and the development and analysis of blockchain-based applications within the framework of the Blockchain Lab of Fraunhofer FIT.

Eine verlängerte Werkzeuglebensdauer bei der Gewindefertigung ist durch eine Neugestaltung der inneren Kühlschmierstoffzufuhr am Werkzeug möglich. Der Einsatz additiver Fertigungsverfahren wie dem Laser Powder Bed Fusion erlaubt die Fertigung innen liegender und komplexer Kanal- und Düsengeometrien. In umfangreichen Einsatztests konnten Prozesssicherheit und Potenziale additiv gefertigter Gewindeform- und Gewindeschneidwerkzeuge aus Schnellarbeitsstahl nachgewiesen werden.

Extended tool life in thread production is possible by an adapted internal cutting fluid supply on the tool. The use of additive manufacturing techniques such as Laser Powder Bed Fusion allows the production of internal and complex channel and nozzle geometries. Extensive performance investigations demonstrated the process reliability and great potential of additively manufactured tapping and threading tools made of high-speed steel. The results can now be used for further tool developments.

Die Weichbearbeitung von Kegelrädern erfolgt durch ein Werkzeugsystem aus Messerkopf und Stabmessern. Aufgrund des komplexen Zusammenspiels aus Werkzeuggeometrie und Prozesskinematik entstehen Mehrflankenspäne, deren Geometrie simulativ bestimmt werden kann. In diesem Bericht wird der Einfluss des veränderlichen Vorschubs auf den Werkzeugverschleiß untersucht und durch Ergebnisse der Fertigungssimulation "BevelCut" erläutert.
 
Soft cutting of bevel gears with tool systems consisting of a cutterhead and stick blades is common throughout the manufacturing industry. The complex interaction of tool geometry and process kinematics results in multi-flank chips which geometry can be determined through simulations. In this report, the influence of varying feed on tool wear is investigated and clarified by results of the manufacturing simulation "BevelCut".

Eine variierende Anpresskrafteinstellung im Werkzeugeingriff des Schleifstiftes entlang stark gekrümmter Werkzeugkonturen ermöglicht eine konstante Schleifprofiltiefe. Dies verhindert unerwünschte Bauteilformabweichungen und erlaubt eine automatisierte Nachbearbeitung komplex geformter Konturen in einer Aufspannung. So wird ein durch einen Werkzeugwechsel unterbrochener Schnitt vermieden. Insbesondere Übergänge von ebenen auf stark gekrümmte, konvexe Flächen und kleine Radien in Kantenbereichen lassen sich mit diesem Verfahren automatisiert nachbearbeiten.

A varying contact force setting in the tool engagement of the mounted point along strongly curved tool contours enables constant grinding profile depth. It prevents undesirable component shape deviations and allows automated reworking

of complex curved contours in one clamping position. This avoids interrupted cutting due to a tool change. Transitions from flat to strongly curved, convex surfaces and small radii in edge areas can be automatically reworked with this process.

Ein großer Teil der beim Schleifen erzeugten Energie wird in Wärme umgewandelt. Da nicht die gesamte Wärme durch den Kühlschmierstoff abgeführt werden kann, können thermisch bedingte Bauteildefekte auftreten. Die Wärmestromaufteilung wird durch die verschleißbedingte Veränderung der Schleifscheibentopografie beeinflusst. In dieser Arbeit wird eine Methodik zur Entwicklung eines Verschleißmodells vorgestellt, das die verschleißbedingte Topografieänderung von galvanisch gebundenen cBN-Schleifscheiben erklären und vorhersagen kann.

A large amount of the energy generated during grinding is converted into heat. As the cooling lubricant cannot dissipate all of the heat, thermally induced component defects can occur. The heat flux distribution is influenced by the wear-related change in the grinding wheel topography. This paper presents a method for developing a wear model to explain and predict the wear-induced topography change of electroplated cBN grinding wheels.

"Internet of Production Turning Data into Sustainability" is the guiding theme of the 30th Aachen Machine Tool Colloquium, held from September 22 to 23, 2021, providing ways to sustainable and resilient production in two parallel series of lectures with a total of 16 technical and keynote lectures as well as seven plenary lectures from science and practice. The present conference proceedings summarize the contencts of the presentations and make them available to the scientific community and the interested professional audience in the form of an open access publication. This book focuses on the question of how companies can achieve sustainability and resilience in the context of increasingly digitalized and networked production and thus secure their future competitiveness. The contributions were compiled and prepared by the staff of the Laboratory for Machine Tools and Production Engineering (WZL) at RWTH Aachen University and the Fraunhofer Institute for Production Technology IPT together with renowned experts and speakers from industry and business, science and politics.

"Internet of Production - Turning Data into Sustainability" lautet das Leitthema des 30. Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquiums, das vom 22. bis 23. September 2021 in zwei parallelen Vortragsreihen mit insgesamt 16 Fach- und Keynotevorträgen sowie sieben Plenarvorträgen aus Wissenschaft und Praxis Wege zu einer nachhaltigen und resilienten Produktion aufzeigt. Der vorliegende Tagungsband fasst die erarbeiteten Vortragsinhalte zusammen und stellt sie der wissenschaftlichen Community und dem interessierten Fachpublikum nun im Rahmen einer Open-Access-Veröffentlichung bereit. Im Mittelpunkt des Buches steht die Frage, wie Unternehmen im Rahmen einer zunehmend digitalisierten und vernetzten Produktion Nachhaltigkeit und Resilienz erzielen und so ihre die zukünftige Wettbewerbsfähigkeit sichern können. Die Beiträge wurden von den Mitarbeiterinnen und Miterarbeitern des Werkzeugmaschinenlabors WZL der RWTH Aachen und des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT gemeinsam mit namhaften Expertinnen und Experten sowie Referentinnen und Referenten aus Industrie und Wirtschaft, Wissenschaft und Politik zusammengestellt und ausgearbeitet.

Die Modellierung des Werkzeugverschleißes ist, insbesondere bei der Verarbeitung schwer zerspanbarer Werkstoffe, ein wichtiges Forschungsfeld für die Industrie. Im Folgenden wird ein Regressionsmodell des Werkzeugverschleißes für das Drehen von IN625 vorgestellt. Als relevante Einflussgrößen gelten die internen Maschinensignale und die chemische Zusammensetzung des Werkstücks. Das Modell erreicht bei einer mittleren Breite des Freiflächenverschleißes von 411 µm bis 1213 µm eine Vorhersagegenauigkeit von R²prog = 63,82 %.
 
The modelling of tool wear is an important field of research for industry, especially when processing difficult-to-machine materials. In this article, we will present a regression model of tool wear for turning IN625. The internal machine signals and the chemical composition of the workpiece are significant influencing variables. The model achieves a prediction accuracy of R²prog = 63.82 % with an average width of the flank wear of 411 µm to 121 µm.

Durch additive Fertigung können Zerspanwerkzeuge beanspruchungsgerecht und individuell designt und gefertigt werden. Um das volle ökonomische und ökologische Potenzial dieser Werkzeuge auszuschöpfen, ist eine übergreifende Prozesskettenbetrachtung von der Konstruktion über die Fertigung bis zur spanenden Nachbearbeitung nötig. Dabei müssen übergreifende Lösungen und Gestaltungsrichtlinien entwickelt werden.
 
Additive manufacturing enables an individual design and production of cutting tools that fulfills the requirements. However, the full economic and ecological potential can only be exploited by considering the entire process chain from design and production to post-processing. General solutions and design guidelines have to be developed.

Dieser Beitrag stellt die numerische Modellierung des CBN-Kornverschleißes beim Einkorneingriff mit der Finite-Elemente-Methode vor. Es wird erstmalig eine dreidimensionale Verschleißsimulation unter Verwendung realer CBN- Korngeometrien im Korn-Werkstückkontakt durchgeführt. Dazu werden drei reale Korngeometrien simuliert, um die Verschleißmechanismen des realen Korneingriffs abzubilden. Abschließend werden die Simulationsergebnisse mit empirischen Untersuchungen verglichen.
 
This article is about the numerical modeling of CBN grain wear in single grain engagement using the finite element method. A three-dimensional wear simulation using real CBN grain geometries in grain-workpiece contact is conducted for the first time. For this purpose, three real grain geometries are simulated to represent the wear mechanisms of the real grain engagement. Finally, the simulation results are compared with empirical investigations.

Die Schleifscheibentopographie, welche durch den Abrichtprozess erzeugt wird, ist ein wesentlicher Einflussfaktor für das Prozessergebnis beim Schleifen. Das Bruchverhalten der Kornwerkstoffe beim Abrichten hängt nicht nur von den Abrichtparametern, sondern auch von dem Korntyp der Schleifscheibe ab. Daher wurden Abrichtversuche an einzelnen CBN-Körnern durchgeführt, um den Einfluss der Abrichtparameter und des Korntyps auf das Prozessergebnis zu ermitteln.
 
The grinding wheel topography generated by the dressing process is a factor of major impact on the result of the grinding process. The fracture behavior of the grains of the grinding wheel during dressing not only depends on the dressing parameters but also on the grain type of the grinding wheel. Therefore, dressing tests of single CBN grains were conducted to determine how the dressing parameters and the grain type influence the process result.

Die Schnittteilqualität beim Feinschneiden unterliegt einer Vielzahl von Einflussfaktoren. Derzeit findet die Qualitätsbewertung offline vom Prozess statt. Um eine echtzeitfähige Qualitätsbeurteilung für den Einsatz von Assistenzsystemen zu ermöglichen, wurde eine bildverarbeitende Methodik untersucht. Es wurde ein Prüfstand entwickelt zur Erforschung der Methoden für eine automatisierte bildverarbeitende und echtzeitfähige Analyse der Schnittteilqualität mittels neuronalen Netzen.
 
The quality of the sheared surface during fine blanking is subject to a large number of influencing factors. Currently, quality assessment is carried out offline. To enable real-time quality assessment based on assistance systems, an image-processing methodology was investigated. A test rig was developed to investigate methods for automated image processing and real-time analysis of the sheared surface quality by means
 
of neural networks.

Zur Steigerung der Lagerlebensdauer von Hybridwälzlagern hat das Fraunhofer Institut für Produktionstechnologie IPT gemeinsam mit Cerobear GmbH, Hegenscheidt-MFD (A Member of the NSH-Group) und Schmitz-Metallographie GmbH an der Qualifizierung und Implementierung des Verfahrens Hartwalzen in die Prozesskette zur Herstellung von Hybridwälzlagern gearbeitet. Durch die Induzierung von Druckeigenspannungen in die Lagerlauffläche konnte die Lebensdauer nachweislich erhöht werden. Die Arbeiten wurden im Rahmen des geförderten Forschungsvorhabens "Hartwalzen von Lagerringen" durchgeführt, das aus Mitteln des europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert wurde.
 
To increase the service life of hybrid rolling bearings, the Fraunhofer Institute for Production Technology IPT together with Cerobear GmbH, Hegenscheidt-MFD (A Member of the NSH Group) and Schmitz-Metallographie GmbH successfully qualified and implemented the hard rolling process in the process chain for manufacturing hybrid rolling bearings. By inducing residual compressive stresses in the bearing running surface, the service life has been demonstrably increased. The work was carried out as part of the funded research project "Hard Rolling of Bearing Rings", which was supported by the European Regional Development Fund (EFRE).

Durch den Megatrend Leichtbau werden zunehmend komplexe Bauteilgeometrien aus hochfesten Stahlgüten durch Feinschneiden gefertigt. Der bei der Bearbeitung dieser Stähle auftretende erhöhte Werkzeugverschleiß muss durch neue, prozesssichere Ansätze der Prozessführung kompensiert werden. Dazu werden die zwei Ansätze Einsatz von Hartmetallstempeln und Erwärmung des Blechs zur Herabsetzung der Fließspannung untersucht. Diese beiden Ansätze werden abschließend gegenübergestellt und anhand der Versuchsergebnisse bewertet.
 
Due to the megatrend of lightweight construction, increasingly complex component geometries are manufactured from high-strength steel grades by means of fineblanking. The increased tool wear that occurs during the machining of these steels must be compensated for by new, reliable approaches. For this purpose, the two process variants of using cemented carbide punches and heating the sheet to reduce the flow stress are investigated. Finally, these two approaches are compared and assessed based on the test results.

Beim drahtbasierten Laserauftragschweißen (LMD-w) werden gesundheits- und umweltschädliche Schweißrauchpartikel freigesetzt, deren Gefährdungspotenzial von der chemischen Zusammensetzung sowie der Partikelanzahl und -größe abhängt. Unter Verwendung eines statistischen Versuchsplans werden die Emissionen charakterisiert und die Abhängigkeit von relevanten Prozessfaktoren bestimmt. Daraus werden prozessintrinsische Maßnahmen zur Emissionsminderung abgeleitet.

Wire-based laser metal deposition (LMD-w) releases welding fume particles that are harmful to health and the environment. The potential hazard depends on the chemical composition as well as particle number and size. Using a statistical design of experiments, the emissions are characterized and the dependence on relevant process factors is determined. From this, process-intrinsic measures for emission reduction are derived.