Gradierte Schleifscheibe – Einsatzverhalten sintermetallischer Diamantschleifscheiben mit Schleifkornkonzentrationsgradienten

Für die Herstellung von Spannuten an Vollhartmetallfräsern werden zylindrische Schleifwerkzeuge eingesetzt. Aufgrund der ebenfalls zylindrischen Form des Werkstücks ergeben sich über die Schleifwerkzeugbreite unterschiedliche Belastungen. Durch das unterschiedlich zu zerspanende Volumen kommt es zu einem unterschiedlichen Verschleiß. Das erhöht die Nebenzeiten und damit auch die Produktionskosten.

Bisher wurde eine Gradierung nur in Form von zwei Schichten realisiert. Diese erfolgte aufgrund empirischer Versuche und zeigt bereits eine Verbesserung des Verschleißverhaltens. Die Auslegung der Gradierung basierend auf der Belastung beim Schleifen wurde jedoch noch nicht betrachtet, da ein analytisches Modell fehlt. Mithilfe von Simulationssoftware ermitteln wir im Projekt „Gradierte Schleifscheibe“ die Belastung und optimieren die Gradierung entsprechend.

Zielsetzung des Projekts

Im Projekt möchten wir Erkenntisse über den Zusammenhang zwischen Herstellprozess und Konditionierung sowie dem Einsatzverhalten gewinnen. Dazu simulieren wir die Belastung beim Spannutenschleifen, entwickeln ein Modell zur Auslegung der Gradierung und stellen anschließend Schleifwerkzeuge mit Gradierung her. Im letzten Schritt setzen wir die hergestellten Fräswerkzeuge ein und untersuchen deren Einsatzverhalten.

Vorteile

• Reduktion der Nebenzeiten – gleichmäßigeres Verschleißverhalten führt zu weniger Abrichtzyklen
• Erhöhung der Produktivität – eine den Belastungen angepasste Korngröße und -konzentration erhöht den Vorschub

Vorgehen

Zunächst legen wir die Kornkonzentrationsgradienten mittels einer Abtragssimulation aus. Anschließend arbeiten wir geeignete Herstellungsverfahren heraus, die eine gleichbleibende und verlässliche Produktion von Schleifscheiben mit unterschiedlichen Materialkonzentrationen ermöglichen. Im nächsten Schritt untersuchen wir die Einsatzvorbereitung dieser Schleifscheiben. Die Untersuchungen unterteilen sich in die Abrichtprozessschritte Profilieren und Schärfen.

Das Profilieren erfolgt mechanisch mit Siliciumcarbid-Profilrollen und einer rotierenden Diamantformrolle, um die optimalen Prozessstellgrößen für die Profilgenauigkeit zu ermitteln. Das mechanische Schärfen untersuchen wir hinsichtlich des Erreichens eines einheitlichen Kornüberstands. Anschließend folgen Untersuchungen zum Einsatzverhalten der gradierten Schleifscheiben. Dazu führen wir Profilschliffe durch, die wir zur Analyse des Einschleifverhaltens und des thermischen Energieeintrags verwenden.

Sie möchten wissen, ob dieser Prozess auch bei Ihnen funktioniert? 

Kontaktieren Sie Thomas Geschwind per E-Mail an geschwind@ifw.uni-hannover.de oder telefonisch unter +49 511 762 18849.