Untersuchungen der Wirkzusammenhänge neuer Präparationsmethoden und resultierender Bohrungsoberflächen für Einlippenbohrer

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Dirk Biermann
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 177322575

Das Tiefbohren mit Einlippenbohrern zeichnet sich insbesondere durch die Erzeugung hoher Bohrungsqualitäten und somit durch den Verzicht auf nachfolgende Bearbeitungsschritte aus. Ein entscheidender Einfluss auf die resultierende Bohrungsoberfläche geht dabei von der Beschaffenheit des Schneidteiles und seiner Führung innerhalb der Bohrung aus. So entstehen durch den Einsatz nicht ausreichender Oberflächenqualitäten der Führungsleisten und einen fortschreitenden Werkzeugverschleiß Fehlstellen und Riefen im Randzonenbereich der Bohrungsoberfläche. Das beantragte Folgeprojekt dient dem Verständnis der tribologischen Wechselwirkungen zwischen dem Bohrerschneidteil und der Bohrungsoberfläche beim Einlippenbohren. Zu den Projektzielen gehören die Untersuchungen von Wirkzusammenhängen spezieller Schichtvor- und Schichtnachbehandlungsverfahren und dem Einsatzverhalten präparierter Bohrwerkzeuge. Die Erkenntnisse des Forschungsvorhabens dienen der Prozessweiterentwicklung in der Werkzeugpräparation und können in der Folge zur Verbesserung von Oberflächenqualitäten verwendet werden. Das beantragte Projekt baut auf einer Optimierung der Führungsleistenoberflächen der Einlippenbohrer durch angepasste Werkzeugpräparationsverfahren auf. Neben einer Verbesserung der Schichthaftung soll ebenfalls eine Glättung bearbeiteter Werkzeugoberflächen erfolgen. Hierzu werden neben dem Nassstrahlspanen zwei weitere Oberflächenfeinbearbeitungsverfahren unterschiedlicher Anwendungsbestimmung auf die Präparation der Werkzeuge vor und nach der Beschichtung übertragen. Zu diesen gehören das Polierschleifen und das Bandfinishen. Bei Einsatz beider Verfahren konnte die Erzeugung hoher Oberflächenqualitäten in ihrem jeweiligen Anwendungsbereich bereits nachgewiesen werden. Die Übertragung dieser kinematisch unterschiedlich wirkenden Verfahren auf die Präparation der Führungsleisten bedingt andersartig resultierende Oberflächenstrukturen. Die Untersuchung des Einflusses der jeweiligen Schichtvor- und Schichtnachbehandlung auf die Texturierung der Einlippenbohrer wird von einer detaillierten Analyse resultierender Form- und Oberflächenveränderungen am Schneidteil begleitet. Bohrversuche in Vergütungsstahl 42CrMo4+QT (1.7225) mit reduziertem Schwefelgehalt dienen zum Verständnis der Wirkzusammenhänge beim Einsatz präparierter Einlippenbohrer und der Evaluierung des Werkzeugeinsatzverhaltens.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen