Vermeidung des Rückschlags beim Umfangsplanfräsen von Massivholz im Gleichlauf

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Uwe Heisel
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 66987163

Eine im Gleichlauf erzeugte Oberfläche zeigt eine bei weitem bessere Bearbeitungsqualität als im Gegenlauf. Wegen der Übereinstimmung von Schnitt und Vorschubrichtung besteht im Gleichlauf jedoch die Gefahr des Rückschlags. Dies hat sowohl in der Vergangenheit als auch in jüngster Zeit immer wieder zu tödlichen Unfällen geführt. Aus diesem Grund wird allgemein noch im Gegenlauf gearbeitet. Systematische Untersuchungen zur Vermeidung des Rückschlags im Gleichlauf beim Fräsen gibt es noch nicht. Dagegen liegen bereits umfangreiche Erfahrungen zum Rückschlagverhalten und zur Rückschlagvermeidung von Kreissägewerkzeugen vor. Eine schmale Fase einer Breite von 0,5 mm mit einem Fasenfreiwinkel von 1,5 Grad verhindert hier sicher den Rückschlag. Ob unter diesen Bedingungen auch Umfangsplanfräser rückschlagfrei sind und inwieweit eine solche Fase und deren Geometrie die Bearbeitungsqualität negativ beeinflussen und welche weiteren Möglichkeiten bestehen, den Rückschlag sicher zu verhindern, wurde für das Bearbeitungsverfahren Umfangsplanfräsen noch nicht systematisch untersucht. Des Weiteren ist von Interesse, bei welchen Fasenbreiten und Fasenfreiwinkeln der Rückschlag noch sicher verhindert wird, und wie sich diese beiden Einflussgrößen, gemessen an der Deformationstiefe und der Kernrautiefe, auf die Bearbeitungsqualität auswirken. Die aus dem wissenschaftlichen Handlungsbedarf abgeleiteten Ziele des geplanten Forschungsvorhabens bestehen in der Entwicklung eines mechanischen Modells zur Interpretation des Rückschlagverhaltens von Fräswerkzeugen und der Ableitung von prinzipiellen Möglichkeiten der Rückschlagvermeidung und deren wissenschaftlichen Untersuchungen. Zu verifizieren ist der Einfluss der den Rückschlag verhindernden Mechanismen hinsichtlich ihrer Wirkungen auf die Bearbeitungsqualität. Die getroffenen Maßnahmen müssen die bislang erreichbare Bearbeitungsqualität und Standvorschubwege auch weiterhin gewährleisten oder sogar verbessern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen