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Erhöhung der Prozesssicherheit von spanenden Bearbeitungsprozessen mit geometrisch bestimmter Schneide durch die Erweiterung einer neuartigen Verschleißcharakterisierung

Spanende Fertigungsverfahren nehmen einen hohen Stellenwert bei der industriellen Herstellung von Bauteilen ein. Für die Gewährleistung der Prozesssicherheit und zur Vermeidung von Ausschuss sind verschleißbestän­dige Werkzeuge erforderlich. Zur Verbesserung des Einsatz- und Verschleiß­verhaltens von Vollhartmetall-Zerspanungswerkzeugen ist die Schneidkanten­präparation mittlerweile ein etablierter Prozessschritt in der Herstellungskette. Durch die Schneidkantenpräparation lassen sich Mikrodefekte, die aus dem Werkzeugschleifprozess stammen, reduzieren und die Stabilität der Schneide durch die Erzeugung einer Schneidkantenverrundung erhöhen. Aktuelle Entwicklungen zeigen, dass die Kenntnis der jeweiligen Prozessanforderungen hinsichtlich thermomechanischer Belastung eine anwendungsfallabhängige Abstimmung der Schneidkantengestalt ermöglicht. Hierdurch kann eine deut­liche Leistungssteigerung gegenüber einer nicht prozessangepassten Kanten­gestalt realisiert werden.

Mit dem Einsatz von Zerspanungswerkzeugen, die eine prozessangepasste Schneidkantengestalt besitzen, ergeben sich jedoch auch neue Heraus­forderungen. Aufgrund der verrundeten und teilweise auch asymmetrischen Schneidkantengestalten sind klassische Verschleißkenngrößen, wie bspw. die Verschleißmarkenbreite oder der Kolkverschleiß, zunehmend ungeeignet für die adäquate Beurteilung des vorliegenden Verschleißzustandes. Dies führt dazu, dass eine Definition von zuverlässigen Standkriterien deutlich erschwert wird.

In der Abbildung wird die erschwerte Verschleißcharakterisierung bei einem präparierten VHM-Bohrwerkzeug ersichtlich. Nach einem Bohrweg von Lf > 28 m bei der Bearbeitung von Vergütungsstahl kann über die licht­mikroskopische Aufnahme noch kein messbarer Verschleiß festgestellt werden. Erst die hochauflösende REM-Aufnahme lässt den vorliegenden Verschleiß der Freifläche, der sich in Form einer Furche unterhalb der Schneidekante ausbil­det, erkennen. Diese Verschleißerscheinung wird über keine der klassischen Kenngrößen beschrieben und bedarf darüber hinaus geeigneter Mikroskoptechnik zu deren Erfassung. So kann bei nur geringer messbarer Verschleißmarkenbreite mit dem konventionellen Lichtmikroskop das Stand­zeitende plötzlich durch einen unerwarteten Werkzeugbruch eintreten. Die Folge hieraus ist eine deutlich verringerte Prozesssicherheit, da die Produktion von Ausschuss begünstigt wird.

Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens werden daher erste, bereits entwickelte, praxisnahe Verschleißkenngrößen, mit deren Hilfe die Verän­derung der Mikrogestalt über den Bearbeitungsweg bzw. die Bearbeitungszeit beschrieben werden kann, weiterentwickelt und auf stark veränderte Rahmenbedingungen übertragen. Ziel des Projektes ist es, basierend auf den weiterentwickelten Verschleißkenngrößen anwendungsorientiert den Ver­schleiß an Werkzeugen mit geometrisch bestimmter Schneide bei unter­schiedlichen Verschleißformen zu charakterisieren und das Standzeitende zu bestimmen. Hierdurch soll die Prozesssicherheit für spanende Bearbei­tungsprozesse unter Einsatz präparierter Werkzeuge deutlich erhöht werden.

© ISF
Freiflächenverschleiß an einem VHM-Bohrwerkzeug nach einem Bohrweg von Lf > 28 m

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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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