Transfer der Erkenntnisse zur Entwicklung und Optimierung von geklebten, schwingungsdämpfenden Fügestellen für Einlippentiefbohrer, erweitert um Aspekte der Praxistauglichkeit hinsichtlich Herstellung und Einsatz der Werkzeuge

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Hans Christian Möhring
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 423192843

Das Kleben wird bei der Herstellung von Zerspanungswerkzeugen als ein alternativer Ansatz zur Applikation von Schneidstoffen auf Werkzeuggrundkörpern gesehen. Im Vergleich zum Hartlöten ist der Zeitaufwand für diese Art des Fügens jedoch höher. Dies kann nur dann gerechtfertigt werden, wenn die entsprechend gefügten Werkzeuge zusätzliche Funktionalitäten aufweisen. Bei geklebten Fügestellen sind hier die Möglichkeiten einer gezielt eingestellten Schwingungsdämpfung durch die Fügestelle sowie die Auslegung der Fügestelle als Überlastkupplung beim Auftreten von zu großen Bearbeitungsmomenten zu sehen. Die im Forschungsprojekt vorgesehenen Arbeiten befassen sich daher mit Untersuchungen zur Auslegung sowie zu den Fähigkeiten geklebter Fügestellen.Die im Folgenden genannten Arbeitspunkte werden in enger Zusammenarbeit mit dem Projektpartner Gühring KG bearbeitet: Identifikation von Klebstoffsystemen mit Eignung für dämpfende Schaft-Spannhülse-Verbindungen bei Werkzeugen für das Einlippentiefbohren. Konzeption, Entwicklung und Bau einer Vorrichtung zum Fügen von Schaft-Hülse-Verbindungen bei Raum- und Ofentemperatur unter Einhaltung von geforderten Genauigkeitsanforderungen. Erarbeitung einer Messmethode zur Quantifizierung von Lagefehlern an Werkzeugen mit geklebter Fügestelle. Optimierung des Fügeprozesses hinsichtlich Klebstoffsystem und Dimensionierung der Fügestelle. Experimentelle und simulationsgestützte Erfassung und Bewertung des statischen und dynamischen Verhaltens von geklebten Werkzeugen im Vergleich zu hartgelöteten Referenzwerkzeugen. Untersuchung und Bewertung der Einsatzfähigkeit in der Zerspanung. Bewertung der Beständigkeit der geklebten Fügestelle gegenüber Kühlschmierstoffen und Untersuchungen zur Einsatzfähigkeit in Beschichtungsanlagen.Das Ziel des Forschungsvorhabens sind Erkenntnisse zu geeigneten Klebstoffsystemen sowie zur geometrischen Auslegung der Fügestelle, um daraus abgeleitet prototypische gedämpfte Werkzeugprüflinge mit ausreichender Festigkeit herzustellen. Diese sollen eine auch im Vergleich zu hartgelöteten Referenzwerkzeugen nachgewiesene Einsatzfähigkeit unter den Anforderungen praxisüblicher Tiefbohroperationen aufweisen.Teilziele sind hier u.a. eine erstellte und einsatzfähige Fügevorrichtung sowie eine Messmethode, mit der Lagefehler an geklebten Einlippenwerkzeugen identifiziert und quantifiziert werden können. Ein weiteres Teilziel liegt in der Anwendung eines weiterentwickelten Finite-Elemente-Modells zur simulationsgestützten statischen und dynamischen Auslegung von gedämpften Fügestellen am konkreten Beispiel von Schaft-Spannhülse-Verbindungen von Einlippenwerkzeugen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen (Transferprojekt)
• Anwendungspartner: Gühring KG; Geschäftsbereich Forschung & Entwicklung
• Mitverantwortlich: Dr.-Ing. Thomas Stehle