Einfluss präparationsinduzierter Eigenspannungen in der Schneidkante von Zerspanwerkzeugen auf das Verschleißverhalten hochharter Schneidstoffe

• Antragsteller: Professor Dr. Bernd Breidenstein
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 445562529

Die Schneidkantenmikrogeometrie hat einen entscheidenden Einfluss auf die Werkzeugstandzeit. Mit Hilfe von Präparationsprozessen wie Bürsten, Schleifen oder Lasern von Werkzeugen kann diese gezielt eingestellt werden. Durch die Präparationsprozesse wird der Eigenspannungszustand und damit die Werkzeugstandzeit maßgeblich beeinflusst. Um den Einfluss der Präparationsprozesse auf den Eigenspannungszustand verstehen zu können, sind Eigenspannungsmessungen im beeinflussten Bereich der Schneidkante nötig. Die Bestimmung der Eigenspannungen mittels röntgenografischer Verfahren ist auf Grund des sehr kleinen Messbereichs nicht möglich. Eine Möglichkeit, Eigenspannungen lokal an der Schneidkante zu messen, stellt die Raman-Mikroskopie dar. Nach einer Kalibrierung der Messmethode durch das Einbringen von Lastspannungen werden PKD- und PcBN-Werkzeuge mittels Schleifen, La-sern, Bürsten bzw. Erodieren präpariert. Anschließend wird der Eigenspannungszustand mithilfe der Raman-Mikroskopie ermittelt und die Werkzeuge in Drehversuchen an AlSi10Mg bzw. 100Cr6 eingesetzt, um den Einfluss der Eigenspannungen auf die Werkzeugstandzeit zu untersuchen. Die Originalität des Vorhabens zeichnet sich durch die Etablierung eins Messverfahrens zur Bestimmung von lokalen schneidkanteninhärenten Eigenspannungen und deren Berücksichtigung in einer Zerspansimulation aus, um ein tiefergehendes Verständnis über die Verschleiß- und Versagensmechanismen in den hochharten Schneidstoffen PKD und PcBN zu erhalten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen