Quantitatives Modell des Abrichtens von keramisch gebundenen Schleifscheiben

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Fritz Klocke
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 190817249

Die Leistungsfähigkeit von Schleifprozessen wird maßgeblich durch die anforderungsgerechte Einsatzvorbereitung der Schleifwerkzeuge bestimmt. Obwohl der Abrichtprozess an keramisch gebundenen Schleifscheiben seit Jahrzehnten untersucht wird und viele Zusammenhänge zwischen Abrichtparametern und dem Abrichtergebnis in Form des Schleifscheibenzustands und ihres Prozessverhaltens bekannt sind, kann das Abrichtergebnis bis heute nicht quantitativ beschrieben werden. Bisherige Modelle berücksichtigen lediglich kinematisch-geometrische Kenngrößen, die jedoch nicht ausreichen, die Zusammenhänge zu beschreiben bzw. zu erklären. LINKE entwickelte ein Modell, das auch die Abrichtkraft und die Stoßvorgänge im Abrichtprozess berücksichtigt. Allerdings ist in diesem Ansatz bisher die Beschreibung des Abrichtergebnisses und somit der Zusammenhang zwischen den von LINKE entwickelten Kenngrößen und dem Prozessverhalten der Schleifscheibe nicht berücksichtigt.Diese fehlenden Zusammenhänge wurden im von der DFG geförderten Vorgängerprojekt erforscht. Es ist gelungen ein analytisch-empirisches Modell für den Abrichtprozess aufzustellen, mit dem insbesondere die quantitative Vorhersage des Schleifscheibeninitialverschleißes möglich ist. Die erzielten Projektergebnisse ermöglichen die wissensbasierte, zielgerichtete und reproduzierbare Einstellung der Schleifscheibe für einen optimal ausgelegten Schleifprozess und somit ein optimales Schleifergebnis.Im vergangenen Forschungszeitraum sind die Spezifikationen der Schleifscheibe und Abrichtrolle bisher nicht berücksichtigt worden. Damit eine Anwendung des Modells bei unterschiedlichen Schleif- und Abrichtwerkzeugen in Zukunft möglich ist, ist eine Erweiterung des Abrichtmodells notwendig.Die Zielsetzung für das dritte Forschungsjahr ist daher eine Erweiterung des Modells auf weitere Schleifscheiben- und Abrichtrollenspezifikationen, um eine breite Anwendbarkeit des Modells zu gewährleisten.Zur Zielerreichung werden umfangreiche Abricht- und Schleifuntersuchungen durchgeführt, bei denen in einem Arbeitspunkt die Schleifscheibenspezifikation und in einem weiteren Arbeitspunkt die Abrichtrollenspezifikation variiert werden. Es werden die Schleifscheibenhärte, die Schleifscheibenkorngröße, die Abrichtrollenkorngröße sowie die Belegungsdichte der galvanischen Abrichtrolle untersucht. Durch diese Vorgehensweise wird der Einfluss der Schleifscheibenspezifikation sowie der Abrichtrollenspezifikation auf das Schleifscheibenverschleißverhalten, die Werkstückrautiefe und die Wirkrautiefe der Schleifscheibe systematisch identifiziert. Im letzten Arbeitspunkt werden die neuen Erkenntnisse in das Abrichtmodell implementiert. Das Ergebnis ist ein Abrichtmodell, mit dem das Schleifscheibenverschleißverhalten, die Werkstückrautiefe und die Schleifscheibenrautiefe in Abhängigkeit von den Abrichtparametern und unter Berücksichtigung der Abrichtrollen- und Schleifscheibenspezifikation vorhergesagt werden können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen