Strategien beim Schleifen von PCBN-Wendeschneidplatten

• Antragsteller: Dr.-Ing. Thilo Grove, seit 7/2016
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 285843797

PCBN-Wendeschneidplatten zeigen ein hohes Potenzial in der Zerspanung von eisenhaltigen Werkstoffen und Superlegierungen. Die Anforderungen an das PCBN-Werkzeug unterscheiden sich je nach Anwendungsgebiet erheblich, so dass eine Vielzahl von PCBN-Spezifikationen zum Einsatz kommt. Dies erschwert aktuell die geeignete Auslegung von Schleifprozessen zur Endbearbeitung von PCBN-Werkzeugen. Diese Endbearbeitung durch das Querseiten-Planschleifen ist sehr zeit- und kostenintensiv, weil im Verhältnis zum Materialabtrag ein hoher Schleifscheibenverschleiß auftritt. Aktuelle Arbeiten am IFW zeigen die grundsätzlichen Einflüsse der primären Prozessparameter wie Schnitt- und Vorschubgeschwindigkeit sowie der Schleifscheibenspezifikation auf den Schleifscheibenverschleißmechanismus und den Materialabtrag. So geht aus diesen Untersuchungen hervor, dass die primären Prozessparameter auf den Materialabtrag und den Schleifscheibenverschleiß einen hochsignifikanten Einfluss besitzen. Beim Schleifen von PCBN kommt es je nach PCBN- und Schleifscheibenspezifikation zu Profilverschleiß des Schleifscheibenbelags aber auch zu Zusetzungen und Belagabflachungen, die die Schnittfähigkeit der Schleifscheibe und somit deren Zerspanleistung deutlich herabsetzen. Diese Mechanismen können durch die Anpassung der primären Prozessparameter zwar vermindert jedoch nicht verhindert werden. Um das Verschleißverhalten zu verbessern, stehen aus der Bearbeitung von Hartmetall bekannte Strategien, wie das kontinuierliche Abrichten sowie die Werkzeugoszillation und Anstellung der Wendeschneidplatte, bereit. Sie bieten die Möglichkeit, die Schnittfähigkeit der Schleifscheibe im Prozess zu erhalten. Außerdem ermöglichen diese Strategien, die PCBN-Wendeschneidqualität hinsichtlich Kantenschartigkeit und Freiflächenrauheit zu erhöhen. Aktuell fehlt jedoch die Kenntnis über die Zusammenhänge zwischen den prozessspezifischen Strategien und dem Werkzeugverschleiß bzw. der Wendeschneidplattenqualität. In diesem Vorhaben sollen sowohl die Zusammenhänge der Strategien gesondert als auch im Zusammenspiel auf empirischer und semiempirischer Basis erarbeitet werden. Ferner soll untersucht werden, wie sich die Strategien überlagern und sich gegebenenfalls Synergieeffekte nutzen lassen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr.-Ing. Berend Denkena
• Ehemaliger Antragsteller: Dr.-Ing. Jens Köhler, bis 7/2016