Experimentelle und simulationsgestützte Grundlagenuntersuchungen zur Oberflächenstrukturierung durch das Kurz- und Langhubhonen

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Dirk Biermann; Professorin Dr.-Ing. Petra Wiederkehr
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 217675555

Die Auslegung von Honprozessen basiert im Wesentlichen auf empirischen Daten. Durch den Einsatz von Prozessmodellen und der Prozesssimulation ist es möglich, den dafür erforderlichen Umfang realer Experimente zu reduzieren. Im Rahmen der ersten Projektphase wurden funktionale Zusammenhänge beim Kurz- und Langhubhonen zwischen den erzeugten Oberflächenstrukturen und den Bearbeitungsparametern in Form von empirischen Ersatzmodellen ermittelt. Zur simulativen Nachbildung der Oberflächenstrukturen wurde ein weggeregeltes Modell entwickelt, bei dem digitalisierte Oberflächentopographien der Honwerkzeuge und Werkstücke miteinander verschnitten wurden. In der zweiten Förderperiode wird angestrebt, durch eine Erweiterung des vorhandenen weggeregelten Prozessmodells kraftgeregelte Honprozesse zu modellieren und die dabei erzeugten Oberflächenstrukturen nachzubilden. Mit Hilfe von experimentellen Untersuchungen, die sich mit dem Eindringverhalten der Schneidkörner, dem Werkzeugverhalten beim Kurzhubhonen und der Zusammensetzung der eingesetzten Honleisten auseinandersetzen, sollen die Materialabtragsmechanismen und Vorgänge detailliert untersucht werden, um diese in das kraftgeregelte Prozessmodell transferieren zu können und damit die Vorhersage- und Aussagefähigkeit der Simulationsergebnisse deutlich zu erweitern. Für die effizientere Untersuchung des Honprozesses wird im Rahmen eines Analogieversuches die Kontaktfläche zwischen Werkstück und Werkzeug auf wenige Korneingriffe beschränkt, um die Komplexität zu reduzieren und damit die Eingriffsbedingungen zwischen Werkzeug und Werkstoff detailliert untersuchen zu können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen