Verschleißmechanismen beim Schleifen von PCBN-Wendeschneitplatten
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Bearbeitung von PCBN-Wendeschneidplatten ist aktuell sehr zeit- und materialintensiv. Der Verschleiß an den Schleifscheiben ist sehr hoch. In der Regel verschleißt bis zu fünf Mal mehr Schleifscheibenbelag als PCBN zerspant wird. Grund hierfür sind die bislang unbekannten Wirkzusammenhänge zwischen Schleifscheibenspezifikation, Schleifprozessparameter und PCBN-Spezifikation auf den Schleifscheibenverschleiß beim Querseiten-Planschleifen. Im Rahmen des Projektes sind die Haupteinflussgrößen auf den makro- und mikroskopischen Schleifscheibenverschleiß sowie auf die qualitätsbestimmenden Größen wie Schneidkantenschartigkeit und Freiflächenrauheit bestimmt worden. Der Schleifscheibenverschleiß wird signifikant durch die Prozessparameter Schnittgeschwindigkeit und axiale Vorschubgeschwindigkeit beeinflusst. Die Qualität der Wendeschneidplatte wird hingegen nur durch die verwendete Schleifschneidstoffkorngröße und den CBN-Gehalt der Wendeschneidplatte signifikant beeinflusst. Somit wird der Verschleiß durch den Schleifprozess und die Qualität durch das Schleifwerkzeug bestimmt. Die Untersuchungen zeigen weiterhin die grundlegenden Ursachen für die Effekte bei der Verschleißausbildung. Die Schleifkorneindringbewegung ist für die Spanbildung und die Belastung, welche auf das Schleifkorn wirkt, entscheidend. Ist der Eindringwinkel zwischen Schleifkorn und Werkstoff zu flach, dringt das Korn nicht stark genug in das PCBN ein. Die Untersuchungen zeigten hier starke Diamantkornabstumpfungen, welche durch vermehrte Gleitreibung entstehen. Hierbei steigen die Kräfte kontinuierlich an, bis das Korn aus der keramischen Bindung bricht. In Summe führt dieser Vorgang zu einem hohen Schleifbelagverschleiß. Zur Minderung des Verschleißes muss der Eindringwinkel des Schleifkorns erhöht werden. Die Ergebnisse zeigen, dass dies am besten durch eine Verringerung der Schnittgeschwindigkeit und Erhöhung der axialen Vorschubgeschwindigkeit erreicht wird.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Methoden zur Bewertung der Verschleißmechanismen beim Schleifen von PCBN-Wendeschneidplatten. Jahrbuch Schleifen, honen, Läppen und Polieren, 66. Auflage, S. 37-48, 2013
Denkena, B.; Köhler, J.; Behrens, L.
- Prozesskräfte beim Schleifen von PCBN-Wendeschneidplatten. Werkstatt und Betrieb, Vol. 1-2, S. 58 – 60, 2013
Denkena, B.; Köhler, J.; Behrens, L.
