Analyse der Auswirkungen von Werkzeugsystemdeformationen auf das Arbeitsergebnis beim elastischen Schleifen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Eckart Uhlmann
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 459416034

Im Spannungsfeld zwischen steigenden Anforderungen an Oberflächen bei der Endbearbeitung industrieller Komponenten und der Gewährleistung einer hohen Flexibilität bei der Prozessauslegung haben sich in den letzten Jahren vermehrt elastische Schleifwerkzeugsysteme bewährt. Die Bandbreite reicht von der gezielten, hochpräzisen Strukturierung tribologisch beanspruchter Flächen bis hin zur Endbearbeitung von Bauteilen wie Wellen oder Turbinen im Großmaschinenbau. Auch wenn diese Werkzeugsysteme industriell teilweise bereits über Jahrzehnte eingesetzt werden, sorgen fehlende wissenschaftliche Erkenntnisse über die nicht linearen Prozesszusammenhänge infolge elastischer Werkzeugsystemverformungen während des Schleifprozesses dafür, dass industrielles Potential ungenutzt bleibt. Im Gegensatz zum Schleifen mit gebundenen Schleifscheiben wird grundsätzlich angenommen, dass die Schleifkörner beim elastischen Schleifen sowohl ihre Orientierung als auch ihre Position in Abhängigkeit der Elastizität des Werkzeugsystems verändern können. Das Hauptziel des geplanten Forschungsprojekts ist daher das Schaffen neuer Erkenntnisse zur Auswirkung von Werkzeugsystemdeformationen auf das Arbeitsergebnis beim Bandschleifen mit elastischer Kontaktscheibe. Als industriell häufig eingesetztes Verfahren wird das Längs Umfangs Plan Bandschleifen gewählt, um insbesondere die komplexen Prozesswechselwirklungen zwischen den Subsystemen Schleifband und Kontaktscheibe und deren Einfluss auf das Arbeitsergebnis und das Zerspan und Verschleißverhalten zu verstehen. Am Ende des Projekts steht ein geometrisch-kinematisches Prozessmodell zur Verfügung mit dem die Einflüsse der Werkzeugsystemdeformation im Prozess auf die resultierenden geometrischen Spanungsgrößen quantifiziert werden können. Mit der Entwicklung dieses Prozessmodells sollen die sich überlagernden Wirkzusammenhänge während der Materialabtrennung beim elastischen Schleifen besser erklärt werden können, um so einen Beitrag für die optimierte Auslegung elastischer Schleifprozesse zu leisten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen