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Projekt
Simulationsgestützte Werkzeug- und Prozessauslegung beim Microfinishen mit metallisch gebundenen Honwerkzeugen
Antragstellerinnen / Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Dirk Biermann; Professorin Dr.-Ing. Petra Wiederkehr
Fachliche Zuordnung
Spanende und abtragende Fertigungstechnik
Förderung
Förderung seit 2021
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 450792335
Der vorliegende Projektantrag ist ein Ergebnistransferantrag zum Grundlagenprojekt „Experimentelle und simulationsgestützte Grundlagenuntersuchungen zur Oberflächenstrukturierung durch das Kurz- und Langhubhonen". Es ist geplant, aufbauend auf den bisherigen Ergebnissen, Untersuchungen zur Herstellung balliger Konturen mittels Microfinishen durchzuführen und hierbei Simulationsmodelle zur prototypischen Prozess- und Werkzeugauslegung zu entwickeln. Die bisher gewonnenen Erkenntnisse sollen im Rahmen des Transferprojektes prototypisch auf eine industrielle Anwendung und ein neues Werkzeugkonzept übertragen werden. Das Institut für Spanende Fertigung (ISF) und der Lehrstuhl XIV (LS XIV) werden gemeinsam mit den Firmen NAGEL Maschinen- und Werkzeugfabrik GmbH, ELGAN-Diamantwerkzeuge GmbH & Co. KG und der Alicona lmaging GmbH die im Rahmen des Transfervorhabens notwendigen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten durchführen. Das zentrale Ziel des Vorhabens ist die experimentelle und simulative Werkzeug- und Prozessauslegung zur gezielten Einstellung einer gewünschten balligen Form an Wellenabsätzen mittels Microfinishbearbeitung. Die Basis der Untersuchungen bildet ein neu entwickeltes Werkzeug des Projektpartners ELGAN, welches sich durch seinen speziellen Aufbau auszeichnet. Im Honstein der Firma ELGAN ist eine rautenförmige Aussparung vorgesehen, mithilfe derer der Materialabtrag lokal veränderlich wird. Aufbauend auf den bisherigen Erkenntnissen und dem entwickelten Simulationsmodell aus dem vorangegangenen Grundlagenforschungsprojekt findet hier der Transfer zum industriellen Anwendungsfall statt. Die Weiterentwicklungen beziehen sich hierbei insbesondere auf die Berücksichtigung des Werkzeugverschleißes und eine präzisere Modellierung der Prozesskräfte in Abhängigkeit von Einflussparametern, wie dem Kühlschmierstoffeinsatz. Die experimentellen Untersuchungen betreffen die Analyse der Wechselwirkungen von Werkzeugspezifikationen und Prozessparametern bei der Microfinishbearbeitung mit dem Rautenstein. Auf diesen Erkenntnissen aufbauend wird das Simulationsmodell erweitert, um die Zielgrößen Balligkeit und Oberflächentopographie bei Variation der Werkzeug- und Prozesseinstellgrößen vorhersagen zu können. In diesem Kontext wird die Werkzeug- und Prozessanalyse zum Aufbau des Simulationsmodells genutzt, das wiederum zur Reduzierung experimenteller Versuche in der zukünftigen Werkzeug- und Prozessauslegung sowie -optimierung führen kann.
DFG-Verfahren
Sachbeihilfen (Transferprojekt)
