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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

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

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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).

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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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