Anfang August startete das AiF-Forschungsprojekt WSP-Regrind am Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) in Hannover. Ziel des Projekts ist die Steigerung der Ressourcen- und Kosteneffizienz beim Einsatz hochharter Schneidstoffe. Grundlegend hierfür ist die Entwicklung eines angepassten Nachschleifprozesses unter Berücksichtigung industrieller Randbedingungen.
„Der Einsatz von Wendeschneidplatten aus kubischem Bornitrid (cBN) sowie Keramik zeichnet sich durch überdurchschnittlich gute Prozesseigenschaften aus. Im Vergleich zu Werkzeugen aus Hartmetall weisen sie deutlich höhere Standzeiten bei gleichzeitig sehr hohem Zeitspanvolumen während der Schlichtbearbeitung von schwer zerspanbaren Werkstoffen auf“, erläutert Lars Luthe. Im Gegensatz hierzu stehen oftmals die beträchtlich höheren Anschaffungskosten dieser Werkzeuge. Um diesen negativen Aspekt zu kompensieren und um den Einsatz von Werkzeugen aus kubischem Bornitrid sowie Schneidkeramik wirtschaftlicher und ressourcenfreundlicher zu gestalten, muss ein angepasster Nachschleifprozess entwickelt werden. „Dieser führt dazu, Werkzeuge wiederholt einsetzen zu können“, so Luthe . Um ähnliche Standzeiten wie bei Neuwerkzeugen zu erreichen, bedarf es einer genauen Analyse des Verschleißes und der innenliegenden Schädigungen des Substrats, damit diese durch das Nachschleifen vollständig entfernt werden können.
Um die industrielle Einsatzfähigkeit nachgeschliffener Drehwerkzeuge zu gewährleisten, muss nicht nur der Nachschleifprozess selbst, sondern auch ein flexibles Werkzeugsystem entwickelt werden. Vorteil dieses universalen Werkzeughalters ist es, Wendeschneidplatten verschiedener Größen in einem Halter spannen zu können. Dieses ist nötig, da sich durch das Nachschleifen die Abmaße der Wendeschneidplatten ändern. Luthe: „Durch das flexible Werkzeugsystem müssen für unterschiedlich große Wendeschneidplatten keine individuellen Halter vorgehalten werden.“
Im nächsten Schritt steht die Analyse des Verschleißes der Wendeschneidplatten im Fokus. Hierfür setzt der Wissenschaftler Werkzeuge aus kubischem Bornitrid und Keramik unter verschiedenen Prozessstellgrößen und Werkstoffen ein. Anschließend werden der optisch messbare Verschleiß sowie die innenliegenden Schädigungen untersucht.
Aufgrund dieser Analyse können die optimalen Eingangsgrößen für den Nachschleifprozess, das Querseiten-Planschleifen, erarbeitet werden. Hierbei ist zu beachten, dass der komplette Verschleiß entfernt wird, damit kein negativer Einfluss auf die Standzeit der nachgeschliffenen Werkzeuge generiert wird. Ein statistisches Modell soll im Anschluss die Ermittlung der prozesssicheren Schleifaufmaße sicherstellen. Abschließend erfolgt die Verifikation und Übertragung der erarbeiteten Ergebnisse in die Praxis in Form von Analogieuntersuchungen der bisherigen Anwendungen beim Endanwender.
Kontakt:
Für weitere Informationen steht Ihnen Lars Luthe, Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen der Leibniz Universität Hannover, unter Telefon +49 511 762 18332 oder per E-Mail (luthe@ifw.uni-hannover.de) gern zur Verfügung.
