Schneidkantenmikropräparation hochharter Schneidstoffe

Die Schneidkantenmikropräparation bietet auch für die Hartbearbeitung mit pCBN-Werkzeugen das Potenzial zur Steigerung der Werkzeugstandzeit. Konventionellen Präparationsverfahren sind jedoch aufgrund des erheblichen Werkzeugverschleißes, der hieraus resultierenden geringen Prozesssicherheit sowie der mangelnden geometrischen Flexibilität enge Prozessgrenzen gesetzt. Die Lasermaterialbearbeitung besitzt daher – insbesondere bei der Präparation von Werkzeugen aus hochharten Schneidstoffen – großes Potential. Eigene Vorarbeiten zeigen, dass die durch den Präparationsprozess eingestellte Oberflächentopographie und die Randzoneneigenschaften erheblichen Einfluss auf das Einsatzverhalten der pCBN-Werkzeuge besitzen. Derzeit sind allerdings weder die Zusammenhänge zwischen der Lasermaterialbearbeitung und den Randzoneneigenschaften der Werkzeuge noch deren Auswirkungen auf das Einsatzverhalten hinreichend bekannt. Um die Vorteile der Schneidkantenpräparation durch die Lasermaterialbearbeitung für die Hartbearbeitung nutzen zu können, bedarf es eines eingehenden Prozessverständnisses sowohl der Lasermaterialbearbeitung als auch der anschließenden Zerspanung.

Das Ziel des Forschungsprojekts ist, das Einsatzverhaltens von pCBN-Schneidwerkzeugen grundlegend zu erforschen, deren Schneidkanten mittels Lasermaterialbearbeitung präpariert wurden. Hierzu werden die Zusammenhänge zwischen Prozessstellgrößen der Lasermaterialbearbeitung und den resultierenden Oberflächen- und Randzoneneigenschaften untersucht sowie eine Prozessstrategie zur 5-Achsbearbeitung von Werkzeugen mittels der Lasermaterialbearbeitung entwickelt. Nach Abschluss dieses Vorhabens wird es mittels eines erstellten Modells möglich sein, Schneidkantenmikrogeometrien an pCBN-Werkzeugen mit zerspanprozessspezifisch abgestimmten Oberflächen- und Randzoneneigenschaften durch die Lasermaterialbearbeitung herzustellen.