Prognose der Gestaltabweichungen beim Flankenfräsen nachgiebiger Bauteile unter besonderer Berücksichtigung der Fasengeometrie

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Berend Denkena
• Subject Area: Metal-Cutting and Abrasive Manufacturing Engineering
• Term: from 2008 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 80811765

Die Schneidkantengeometrie besitzt beim Fräsen einen erheblichen Einfluss auf die Prozesskräfte und das Schwingungsverhalten von Werkzeug und Werkstück. Hierdurch werden die Gestaltabweichungen der fertig bearbeiteten Bauteile beeinflusst. In den bisherigen Modellen zur Vorhersage von Gestaltabweichungen beim Flankenfräsen werden die Schneidkanten jedoch als ideal scharf angenommen und ihre Auswirkungen auf die Gestaltabweichungen des Bauteils vernachlässigt. Da es bislang nicht möglich ist, die Auswirkungen der Schneidkantengeometrie auf den Zerspanvorgang bei unterschiedlichen Einsatzbedingungen zu prognostizieren, werden zurzeit filigrane Bauteile, deren Nachgiebigkeit besonders hoch ist, mit Einstellgrößen bearbeitet, bei denen die verfügbare Spindelleistung bei weitem nicht ausgenutzt wird. Dies bedeutet gleichermaßen einen Produktivitätsverlust. Ziel dieses Vorhabens ist es, ein Modell zu entwickeln, mit dem sich die Gestaltabweichungen nachgiebiger Werkstücke in Abhängigkeit der Schneidkantengeometrie von Fräswerkzeugen vorhersagen lassen. Die Klärung dieser grundsätzlichen Zusammenhänge ermöglicht eine Auslegung von Schneidkantengeometrien in Hinsicht auf eine hohe Bauteilqualität bei maximaler Prozessleistung. Hierfür ist das grundlegende Verständnis des Einflusses gefaster Schneidkanten auf die Prozesskräfte, die Oberflächentopographie sowie die Relativschwingungen zwischen Werkzeug und Werkstück erforderlich. Mit der Kenntnis der Wirkzusammenhänge wird ein Simulationsmodell abgeleitet.

• DFG Programme: Research Grants