Standzeiterhöhung beim Hochgeschwindigkeitsfräsen gehärteter Werkzeugstähle durch modellgestützte Anpassung von Minimalmengenschmiertechnik

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Eberhard Abele
• Subject Area: Metal-Cutting and Abrasive Manufacturing Engineering
• Term: from 2007 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 48062836

Im Bereich der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung kann das Fräsen von gehärteten Stählen (ca. 60 HRC) als Stand der Technik betrachtet werden. Dennoch stellt das Hartfräsen einen der anspruchsvollsten Prozesse innerhalb der Zerspantechnik dar; da der Schneidstoff am Rande seiner thermischen und mechanischen Belastbarkeit eingesetzt wird, ist das bestehende Prozessfenster sehr eng. Im Formen- und Gesenkbau werden meist Feinstkornhartmetalle mit Beschichtungen auf Titanaluminiumnitritbasis eingesetzt, der Fräsprozess erfolgt in der Regel ohne Kühlschmierstoffe. Die Zufuhr von Emulsionskühlung führt in den meisten Fällen zu beschleunigtem Verschleißanstieg, während veröffentlichte Ergebnisse zur Verwendung von Minimalmengenschmierung (MMS) beim Hartfräsen unterschiedliche Tendenzen zeigen. So können, bei Verwendung optimierter Prozessparameter, sowohl Werkzeugstandzeit als auch Oberflächenqualität bei Anwendung von MMS gesteigert werden. Praktikable Anwendungsempfehlungen hierzu existieren allerdings nicht. Innerhalb des beantragten Projektes sollen daher die Wirkmechanismen beim Hochgeschwindigkeits- Hartfräsen mit Minimalmengenschmierung untersucht werden. Darauf aufbauend werden die Voraussetzungen und Einflussfaktoren für die Wirksamkeit definiert und ein Optimierungsmodell abgeleitet. Mit dem Modell wird es möglich, bestehende Hartfräsprozesse mit angepasster Minimalmengenschmierung zu beaufschlagen, um die Werkzeugstandwege und Oberflächenqualitäten zu erhöhen und das hohe Potential dieser Technologie nutzbar zu machen.

• DFG Programme: Research Grants