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Was machen wir im LFW?

Studierende können im LFW in diversen Praktika, Projektarbeiten und Abschlussarbeiten Themen rund um die Werkzeugmaschine und die spanende Bearbeitung erleben und bearbeiten. Dazu verfügt das LFW über eine moderne und zeitgemäße Ausstattung an spanenden Werkzeugmaschinen, geeigneter Messtechnik sowie allen notwendigen Softwaretools zur Planung von Fertigungsaufträgen.

Zusätzlich betreibt das LFW mit seinem Team auch die fakultätseigene mechanische Werkstatt, die sowohl die Labore der Fakultät Maschinenbau sowie die Labore anderer Fakultäten der OTH Regensburg bei der Herstellung von Labor- und Versuchseinrichtungen unterstützt. Dazu stehen zusätzlich ein weiteres 5-Achs-Bearbeitungszentrum, diverse konventionelle Bearbeitungsmaschinen zum Sägen, Schneiden, Biegen, Drehen, Fräsen und Bohren sowie eine CNC-Wasserstrahlanlage zur Verfügung.

Lehre im Labor

Das Lehrangebot im Labor ist auf die begleitenden Vorlesungen Fertigungsverfahren (FEV), Werkzeugmaschinen (NCV) sowie Computerunterstützte Fertigung (CAM) ausgerichtet.

Folgende Laborpraktika werden in den Bachelor-Studiengängen Produktions- und Automatisierungstechnik und Maschinenbau angeboten:

  • Durchführung einer Maschinenfähigkeitsuntersuchung (MFU)
  • Messen der Positioniergenauigkeit von Linearachsen mit Kompensation der Positionsabweichung
  • Messen der Kreisformgenauigkeit von Bearbeitungszentren
  • Messen der Zerspankraft und Ermitteln der Kienzle-Konstanten
  • Werkstattorientierte NC-Programmierung direkt an der Maschine
  • Rechnergestützte NC-Programmierung (CAM)

Für die Durchführung von Projektarbeiten und Abschlussarbeiten stehen ein Besprechungsraum sowie PC-Arbeitsplätze zur Verfügung.

Forschung im Labor

Die Forschungsaktivitäten fokussieren sich auf eine durchgängige Prozesskette von der Konstruktion (CAD) über die NC-Programmerstellung (CAM) bis hin zur Fertigung. Kern unserer Aktivitäten ist, dass die für unsere Software-Werkzeuge notwendigen Daten mit keinem oder sehr geringem Zusatzaufwand für den Anwender erzeugt werden. Für die Visualisierung der Montagepositionen setzen wir Laserprojektoren und Augmented Reality (AR) Techniken ein. Für die Identifizierung der Spannmittel beim Rüsten und im Arbeitsraum der Maschine kommen moderne Kamerasysteme mit künstlicher Intelligenz (KI) zum Einsatz.

Aktuell laufende öffentlich geförderte Forschungsprojekte am LFW:

CNC-Visual

Mit dem Ziel einer ausreichend genauen Positionierung (+/- 2 mm) von zu montierenden Spannmitteln, entwickeln wir in diesem Projekt gemeinsam mit der OPUS GmbH eine Augmented Reality (AR) App für die Microsoft Hololens 2. Zusätzlich zur Rüstunterstützung sollen zukünftig der Maschinenbedienerin bzw. dem Maschinenbediener über eine OPC UA Schnittstelle diverse Informationen der Werkzeugmaschine auf der Brille eingeblendet werden.

(Gefördert durch: BMWi, Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM))

Fixture-Inspect

Zusammen mit der evopro AG entwickeln wir in diesem Projekt eine kamerabasierte Methode zur Erfassung der Aufspannsituation in der Werkzeugmaschine. Dabei soll zum einen ein neuartiges Kamerasystem mit intelligenter Beleuchtung entwickelt werden und zum anderen eine Objekterkennung umgesetzt werden, die das Objekt selbst sowie dessen Position und Orientierung im Raum ermitteln kann.

(Gefördert durch: BMWi, Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM))

Die Rüstunterstützung durch eine Laserprojektion ist seit 2017 bei der Krones AG im Einsatz, die AR Unterstützung beim Rüsten wird aktuell (2023) dort eingeführt.

Unsere Kompetenzen

Arbeitsgegenstand im Labor vergrößert.
Foto: Andreas Ellermeier / OTH Regensburg

Fertigen

Die Laborausstattung wird nicht nur für die Lehre z.B. im Rahmen der Praktika verwendet, sondern auch für das Anfertigen von Teilen, die in den Laboren der Fakultät Maschinenbau benötigt werden.

Eine Studentin forscht im Labor.
Foto: Andreas Ellermeier / OTH Regensburg

Intelligent Rüsten

Werden NC-Programme am PC im Büro erstellt, muss die virtuell geplante Aufspannsituation möglichst 1:1 in der Fertigung umgesetzt werden. Unsere Lösungen umfassen eine Augmented Reality (AR) App für die Microsoft HoloLens 2, eine Laserprojektion sowie interaktive 3D-PDF Dokumente für die papierlose Fertigung.

Eine Studentin arbeitet im Labor.
Foto: Andreas Ellermeier / OTH Regensburg

Objekterkennung mithilfe von KNN

Um Spannmittel beim Rüstprozess zu identifizieren, entwickelt das LFW eine Methode, die auf dem Trainieren eines Künstlichen Neuronalen Netzes (KNN) basiert. Der gesamte Trainingsprozess ist vollautomatisiert und erfolgt ausschließlich mit CAD Daten. Die spätere Erkennung in der Werkzeugmaschine erfolgt kamerabasiert.

Zwei Studenten arbeiten gemeinsam an einem Computer.
Foto: Andreas Ellermeier / OTH Regensburg

Digitale Prozesskette

CAD-CAM-Fertigung Prozessketten sehen nie gleich aus. Wir beraten gerne zu Themen rund um die Auswahl von CAM-Systemen sowie der Planung und Integration von Werkzeugmanagement Systemen.

Laborausstattung

Die Ausstattung des Labors ist ausgerichtet auf die praxisnahe Ausbildung der Studierenden in der spanenden Fertigungstechnik, das Anfertigen von Bachelor- und Masterarbeiten sowie die Durchführung von Industrieprojekten.


CNC-Maschinen:

  • DMG DMU 60eVo (5-Achs-Bearbeitungszentrum)
  • Spinner TC600-52 SMCY (Drehmaschine mit angetriebenen Werkzeugen, Y-Achse und Gegenspindel)

Messtechnik und Geräte:

  • Kreuzgitter-Messgerät (DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH) für die Durchführung von Kreisformtests
  • TRINITY Messsystem (IBS Precision Engineering) und Laserinterferometer (Renishaw plc.) für die Positioniergenauigkeitsmessung von linearen Achsen
  • 3-Komponenten Dynamometer (Kistler Instrumente AG) für die Messung von Zerspankräften
  • Gelenkmessarm (FARO Europe GmbH) zur taktilen und berührungslosen Bauteilvermessung
  • Werkzeugvoreinstellgerät (E. ZOLLER GmbH & Co. KG) für die Werkzeugvermessung
  • Stationäres und mobiles Perthometer (Mahr GmbH) zur Bestimmung von Oberflächenkennwerten

Software:

  • NX (CAD-CAM System, Siemens AG)
  • OPUS CAM (CAM System, OPUS Entwicklungs und Vertriebs GmbH)
  • TDM (Werkzeugmanagementsystem, TDM Systems GmbH)
  • Unity (Game-Engine, Unity Technologies)
  • TensorFlow (KI-Toolbox, tensorflow.org)

Das Team

Unsere Partner

Logo der Krones AG.
Logo des Unternehmens tdmsystems.
Logo des Unternehmens Opus CAM Software.
Logo des Unternehmens evopro.
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