Die vorliegende Arbeit adressiert die fertigungstechnische Herausforderung, die Wirtschaftlichkeit des Einlippentiefbohrens unter der Restriktion eines sicheren Spanabtransports weiter zu erhöhen. Verklemmt ein Span zwischen der Spannut des Bohrers und der Bohrungsoberfläche, führt das Auflaufen der nachfolgenden Späne zu einem Spänestau. Beschädigungen der Bohrungsoberfläche oder der Bruch des Werkzeugs können die Folge sein.
Um den Spanabtransport beobachten zu können, wird ein Sensor entwickelt, mit dem erstmals die Spanlängen und Spangeschwindigkeiten beim Einlippentiefbohren kontinuierlich erfasst werden können. Zur automatisierten Auswertung der Messsignale wird eine auf das Sensorsystem angepasste Signalanalyse entwickelt. Die Rotation des Bohrers im Sensor verursacht ein charakteristisches Muster im Messsignal. Dieses Muster ist nicht statisch und wird beispielsweise durch den Übergang von den Führungsleisten zum Schaft des Werkzeugs verändert. Die Signalanalyse ist durch die Entwicklung von Identifikations- und Adaptionsalgorithmen dazu befähigt, Veränderungen im Signal zu erkennen und die Analyse entsprechend anzupassen.
Anschließend wird der Spanabtransport beim Einlippentiefbohren systematisch untersucht und in Modellen abgebildet. Hierzu wird mit Methoden des Design of Experiments ein geeigneter Versuchsplan entworfen und durch Experimente die Datenbasis für die Modellbildung generiert. Neben dem Spanabtransport werden der Volumenstrom, der Druck und die Temperatur des Kühlschmierstoffs sowie der Werkzeugverschleiß erfasst. Als Ergebnis der Modellbildung stehen mathematische Funktionen zur Verfügung, welche die Effekte der Eingangsgrößen auf den Spanabtransport beschreiben.
Die Arbeit schließt mit einer anwendungsorientierten Diskussion, in der das gewonnene Wissen hinsichtlich einer verbesserten Prozessauslegung analysiert und die notwendigen Schritte für die Umsetzung einer Regelung vorgestellt werden. Hierdurch soll eine Anpassung der Prozessparameter präventiv vor dem Entstehen von Spänestaus ermöglicht werden.