Erhöhung der Leistungsfähigkeit beim Fräsen von Titan- und Nickelbasislegierungen durch Schaftfräser mit Freiflächenmodifikation

Titan- und Nickelbasiswerkstoffe bewirken in der mechanischen Bearbeitung im Vergleich zur Bearbeitung von Eisenbasiswerkstoffen eine erhöhte Werkzeugbelastung, die durch den hohen Anteil harter intermetallischer Phasen, die mechanische Festigkeit, die geringe Wärmeleitfähigkeit sowie die Neigung zur Kaltverfestigung bedingt ist. Der Werkzeugverschleiß infolge des hohen thermomechanischen Lastkollektivs führt zu einer negativen Beeinflussung der Randzoneneigenschaften. Durch die Freiflächenmodifikation wird der Freiflächenverschleiß von Schaftfräsern begrenzt, um so die Standzeit und die Produktivität der Werkzeuge zu steigern sowie die Bauteilqualität zu erhöhen. Die Freiflächenmodifikation ist gekennzeichnet durch die Stegbreite Sb, die Stegtiefe St sowie der Stegverrundung r im Hinterschnitt. Der Steg steht als Verschleißvorrat zur Verfügung und die Vergrößerung der Verschleißmarkenbreite erfolgt erst nachdem der Steg abgetragen ist. Durch die Begrenzung der Verschleißmarkenbreite kann über einen längeren Zeitraum die erreichte Oberflächengüte und die Randzonenbeeinflussung konstant gehalten werden. Durch eine simulationsbasierte Herangehensweise wird eine Methode geschaffen, die Freiflächenmodifikation lastoptimiert auszulegen und somit das volle Potential in den jeweiligen Anwendungsfällen auszunutzen.