Zum Inhalt

Schleifen von Hartmetall mit deutlich erhöhten Schnittgeschwindigkeiten

Die Nutbearbeitung von Vollhartmetall-Werkzeugen wird üblicherweise durch das Tiefschleifen realisiert und stellt somit den hauptzeitintensivsten Prozessschritt bei der Fertigung von Werkzeugen aus Vollhartmetall (VHM) dar. Aufgrund der komplexen Kontaktsituation im Schleifspalt nimmt insbesondere die thermische Belastung einen hohen Stellenwert ein. Daraus resultierende ungünstige Eigenspannungszustände, unter anderem zurückzuführen auf unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten von Hartstoff- sowie Binderphase, sind als kritisch bei der Bearbeitung und leistungsmindernd beim Einsatz der Werkzeuge anzusehen. Im Allgemeinen liegen die eingesetzten Schleifscheibenumfangsgeschwindigkeiten in einem moderaten Bereich von vc = 15…35 m/s. Einen Ansatz zur Produktivitätssteigerung und Kostenreduzierung im Rahmen der Herstellung von VHM-Werkzeugen bietet das im Bereich der Stahlbearbeitung bereits etablierte Schleifen im Hochgeschwindigkeitsbereich. Die positiven Aspekte des Hochgeschwindigkeitsschleifens resultieren im Allgemeinen aus einer Reduzierung der Einzelkornspanungsdicke sowie einer verbesserten Oberflächengüte aufgrund der sich häufiger überdeckenden Schleifbahnen. Herausfordernd diesbezüglich ist die mit steigender Schnittgeschwindigkeit zunehmende thermische Belastung sowie die zusätzliche Erschwerung der KSS-Versorgung in die Wirkzone. Die Versorgung wird aufgrund der hohen Umfangsgeschwindigkeiten durch einen die Schleifscheibe umgebenden Luftfilm erschwert. Gleichzeitig muss die KSS-Zuführung an die hohen Umfangsgeschwindigkeiten angepasst werden, damit eine ausreichende Benetzung der Schleifscheibe möglich ist.

Das angestrebte Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es daher, eine Produktivitätssteigerung infolge der Erhöhung des Arbeitseingriffes ae und der Vorschubgeschwindigkeit vf bei, im Vergleich zur konventionellen Schleifbearbeitung von VHM-Werkzeugen, deutlich erhöhten Schnittgeschwindigkeiten zu erreichen. Zur Zielerfüllung ist im Rahmen des Projektes eine Optimierung der Prozesskühlung essentiell, damit thermische Schädigungen des Substrates vermieden werden. Gleichzeitig soll durch die Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit sowohl die Energieeffizienz des Prozesses als auch die Oberflächengüte der Werkzeuge verbessert werden. Zur Realisierung der angesprochenen Ziele werden zunächst die grundlegenden Wirkzusammenhänge hinsichtlich des Tiefschliffs von Hartmetall im Hochgeschwindigkeitsbereich untersucht. Darauf aufbauend erfolgt eine Reduzierung der thermischen Belastungen, zum einen durch die Konzeptionierung geeigneter Düsenkonzepte mit integrierter Hochdruckkühlmittelzufuhr, zum anderen infolge einer adäquaten Konditionierung der Schleifscheibenwirktopographie.

Abgebildeter Bohrer an einer Schleifscheibe mit Kraftvektoren und Einflussfaktoren © ISF
Eingriffsverhältnisse beim Nutenschleifen sowie Einflussfaktoren auf das Hochgeschwindigkeitsschleifen von Hartmetall [Hey15]

Kalender

Zur Veranstaltungsübersicht

Anfahrt & Lageplan

Von der A1

Vom Autobahnkreuz Dortmund/Unna auf die A44 Richtung Dortmund, diese geht in die B1 über. Ausfahrt Dortmund-Dorstfeld, Richtung Universität (weiter siehe Karte).

Von der A 45

Ausfahrt Dortmund-Eichlinghofen, Richtung Universität (weiter siehe Karte).

Alternativ können Sie sich die Anfahrt auch berechnen lassen: Google Maps.

Anreise mit der Bundesbahn bis Dortmund oder Bochum Hbf.

Ab Dortmund Hbf mit der S1 Richtung Düsseldorf bis zur Haltestelle Dortmund Universität (7 Minuten Fahrzeit).

Ab Bochum Hbf mit der S1 Richtung Dortmund bis zur Haltestelle Dortmund Universität (14 Minuten Fahrzeit).

Die S-Bahn fährt in beide Richtungen regelmäßig alle 20 Minuten. Von der S-Bahn Haltestelle aus mit der H-Bahn (Haltestelle S-Universität) bis zur Haltestelle Campus Süd (1 Station, fährt im 10 Minuten-Takt).

Zu den Wahrzeichen der TU Dortmund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwischen Dortmund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Campus Süd und Dortmund Universität S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwischen Campus Nord und Campus Süd. Diese Strecke legt sie in zwei Minuten zurück.

Vom Flughafen Dortmund

Mit dem Taxi zur TU Dortmund, Campus Süd (min. 20 Min und 30,- EUR) (siehe Karte)

Vom Flughafen Düsseldorf

Mit der S-Bahn Linie S1 Richtung Dortmund bis Haltestelle Dortmund-Universität (ca. 90 Min). Von hier mit der H-Bahn Richtung Campus Süd oder Eichlinghofen (fährt alle 10 Min) bis Campus Süd (ca. 3 Min)

Die Einrichtungen der Technischen Universität Dortmund verteilen sich auf den größeren Campus Nord und den kleineren Campus Süd. Zudem befinden sich einige Bereiche der Hochschule im angrenzenden Technologiepark. Genauere Informationen können Sie den Lageplänen entnehmen.

Interaktive Karte

Die Einrichtungen der Technischen Universität Dortmund verteilen sich auf den größeren Campus Nord und den kleineren Campus Süd. Zudem befinden sich einige Bereiche der Hochschule im angrenzenden Technologiepark.

Campus Lageplan Zum Lageplan