Gestaltungsrichtlinien und Herstellungsverfahren für Mikro-Fräswerkzeuge

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Jürgen Fleischer, since 4/2007
• Subject Area: Metal-Cutting and Abrasive Manufacturing Engineering
• Term: from 2005 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5454093

Ziel des Forschungsvorhaben ist die Optimierung der Werkzeuggeometrie für das Mikrofräsen von Stahlwerkstoffen. Die Geometrien aktueller Mikrofräswerkzeuge werden von den Makrowerkzeugen entlehnt unter der Annahme, dass sich Spanbildung und Eingriffsverhältnisse analog verhalten. Vielfach stehen zudem Strukturdetails wie Spanwinkel und Drallwinkel der weiteren Miniaturisierung entgegen bzw. sind mit konventionellen Herstellverfahren nicht darstellbar. Die Notwenigkeit dieser Datailstrukturen sowie deren Herstellung sind zentraler Bestandteil dieses Forschungsvorhabens. Dazu werden zunächst FEM-Untersuchungen an Stichelgeometrien durchgeführt, welche parallel durch Analysen von derzeitig kommerziell erhältlichen spiralisierten Werkzeugen ergänzt werden. Mit Hilfe einer Software für das Werkzeugschleifen ist es möglich die gewünschten Geometrien abzubilden, zu variieren und in die FEM-Simulation einzubinden. Durch das WEDG (Wire Electric Discharge Grinding) - Verfahren sollen die stabilsten gefundenen Stichelgeometrien hergestellt werden. Des Weiteren sollen für gut befundene Geometrien ebenfalls durch einen Werkzeughersteller im Schleifverfahren gefertigt werden. Durch diese Vorgehensweise soll es möglich sein, den Einfluss der Herstellungsmethode und Gestaltungsmethode des Werkzeugs und somit den Zerspanprozess zu optimieren. Variationen an Werkzeug- und Werkstoffparametern sollen zudem helfen, ein ideal auf die Bedürfnisse des Mikrofräsens ausgerichtetes Werkzeug zu entwerfen. Diese Erkenntnisse sind für den wirtschaftlichen Einsatz der Mikrozerspanung zwingend erforderlich und bieten darüber hinaus die Möglichkeit Mikrozerspanwerkzeuge zu miniaturisieren.

• DFG Programme: Research Grants
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Jürgen Schmidt, until 4/2007