Effektivitätssteigerung beim Einlippenbohren durch Einkopplung von Schwingungen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Uwe Heisel
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5422720

Viele technische Produkte, z. B. Einspritzsysteme, Öl- und Luftkanäle usw. verlangen die Herstellung tiefer Bohrungen mit kleinen Durchmessern. Dabei wird ausschließlich das Einlippenbohrverfahren (EBV) eingesetzt. Ein Nachteil der beim EBV eingesetzten Werkzeuge ist deren schlanke Gestalt und die durch den spröden Hartmetall-Schneidstoff bedingte Bruchanfälligkeit, so dass für die Realisierung eines zuverlässigen Bearbeitungsprozesses sich aber die Effektivität wesentlich begrenzt. Es ist bekannt, dass bei verschiedenen spanenden Bearbeitungsverfahren eine Überlagerung der Schnittkinematik mit zusätzlicher Schwingungsenergie die Abtragsraten erhöht und die Standzeiten der Werkzeuge verlängert. Beim EBV im Bereich kleinster Durchmesser von 0,9 mm bis 6 mm stehen Erkenntnisse zu diesen sogenannten hybriden Prozessen noch aus. Auch die durchgriffenen Voruntersuchungen zeigten, dass hier ein hohes, bislang ungenutztes Potenzial besteht. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Effektivitätserhöhung des EBVs durch dem Prozess überlagerte, zusätzliche Schwingungsenergie sowohl im Ultaschallbereich als auch durch niederfrequente Schwingungen im Hörfrequenzbereich. In konstruktionssystematischer Vorgehensweise werden modellgestützte Versuchsanlagen entwickelt und aufgebaut. Anhand experimenteller Untersuchungen werden die optimalen Prozessparameter für verschiedene Anwendungsfälle bestimmt. Zusätzlich erfolgt die Erstellung von Konstruktionsrichtlinien, die es ermöglichen, die hier erarbeiteten Erkenntnisse systematisch auf weitere Bearbeitungsprozesse anzuwenden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen