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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]

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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.

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