Chip- and wear mechanisms at high speed and high power grinding with planetary kinematic
Final Report Abstract
Ziel dieses Forschungsvorhaben stellte die Entwicklung von gradierten Schleifwerkzeugen für das Doppelseitenplanschleifen mit Planetenkinematik dar. Die charakteristische Kinematik bei diesem Fertigungsverfahren führt zu ungleichmäßigem Verschleiß über dem Werkzeugradius. Dieser Umstand führt zu häufigen Profiliervorgängen, was einen hohen Verlust an Schleifbelag bedeutet und somit erhöhte Kosten nach sich zieht. Um dem Profilverschleiß VPS entgegenzuwirken wurde in diesem Forschungsvorhaben auf die Erkenntnisse und das Modell zur Bestimmung des Verschleißindikators VI des ersten Forschungszeitraums zurückgegriffen. Durch die Erweiterung des Modells zur Bestimmung des Verschleißindikators VI innerhalb dieses Forschungszeitraums wurde es erstmals möglich gradierte Schleifwerkzeuge für das Doppelseitenplanschleifen mit Planetenkinematik modellbasiert auszulegen. Mit Hilfe des Modells wurden zunächst ein Werkzeug für die Bearbeitung im konventionellen Schnittgeschwindigkeitsbereich und ein Werkzeug zum Einsatz im Hochgeschwindigkeitsbereich berechnet. Das Einsatzverhalten der beiden Werkzeugkonzepte wurde in technologischen Untersuchungen mit je 500 Chargen evaluiert. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen zeigen eine deutliche Verbesserung des Profilverschleißes VPS bei beiden Werkzeugkonzepten, ohne dabei die Qualität der Bauteile zu beeinflussen. Somit stellen die Erkenntnisse dieses Forschungsprojektes eine wichtige Grundlage für die Optimierung des Doppelseitenplanschleifens mit Planetenkinematik dar. In einem nächsten Schritt sollte das Modell für weitere Schnittgeschwindigkeitsbereiche, andere Korngrößen und -konzentrationen sowie andere Werkstückwerkstoffe erweitert werden, um auch für diese Prozesse Werkzeuge auslegen zu können. Für diese Erweiterungen sind weiterführende technologische Untersuchungen mit anderen Werkstoffen und Schleifscheiben notwendig. Ein weiterer wichtiger Aspekt zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit beim Doppelseitenplanschleifen mit Planetenkinematik stellen Untersuchungen zum Konditionieren der Schleifscheiben dar. Diesbezüglich wurden bis heute keine wissenschaftlichen fundierten Erkenntnisse veröffentlicht. Weiterhin bedarf die Entwicklung neuer Werkzeugkonzepte auch die Anpassung der bisher verbreiteten Konditionierstrategien.
Publications
- Doppelseitenplanschleifen mit Planetenkinematik. wt-online 104 (2014) 6, S. 368 – 373
Uhlmann, E.; Hoghé, T.; Kleinschnitker, M.
- Tool Wear Model For Double Face Grinding With Planetary Kinematics. In: Proceedings of the ASME 2014 International Manufacturing Science and Engineering Conference. Detroit, Michigan. 2014
Uhlmann, E.; Hoghé, T.; Kleinschnitker, M.
(See online at https://dx.doi.org/10.1115/MSEC2014-4104) - Optimierungspotentiale beim Doppelseitenplanschleifen mit Planetenkinematik. In: Jahrbuch Schleifen Honen Läppen und Polieren. Hrsg.: Denkena, B.; Hoffmeister, H.-W. Essen: Vulkan, 2016, S. 65 - 75
Uhlmann, E.; Kleinschnitker, M.; Hoghé, T.
- Optimierungspotentiale beim Doppelseitenplanschleifen mit Planetenkinematik. In: Tagungsband zum Schweizer Schleif-Symposium, Zürich, 19. - 20.01.2016
Uhlmann, E.; Kleinschnitker, M.; Hoghé, T.
