Schneidenmikrogeometrie
| Beteiligte Mitglieder | GFE - Gesellschaft für Fertigungstechnik und Entwicklung Schmalkalden e.V. |
| Auftraggeber | |
| Branche | 25.73.3 Herstellung von auswechselbaren Werkzeugen für die Metallbearbeitung a. n. g. |
| Projektart | Forschungs- / Entwicklungsprojekt |
| Ausgangssituation | Moderne spanabhebende Fertigungsverfahren erfordern Werkzeuge mit höchsten Genauigkeiten und Oberflächengüten. Dabei gewinnt ein auf die Bearbeitungsaufgabe abgestimmtes Regime von Schneidengeometrie, Schneidstoff und Beschichtung immer mehr an Bedeutung. Eine wichtige Rolle spielt die Schneidenmikrogeometrie, worunter insbesondere der Radius der Schneidkantenrundung, die Schneidenform sowie die Schneidenschartigkeit zu verstehen sind. |
| Zielstellung | Das Ziel der in der GFE Schmalkalden e.V. durchgeführten FuE-Arbeiten bestand in der Erreichung einer für die jeweiligen Werkzeuge bzw. für die Bearbeitungsaufgaben optimalen Schneidenmikrogeometrie. Die Untersuchungen hatten zum Ziel, die Leistungsfähigkeit der Werkzeuge zu erhöhen, den Werkzeugverschleiß zu verringern und die Oberflächenqualität des zu zerspanenden Bauteils zu verbessern. |
| Ergebnisse | Im Ergebnis der Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, dass Werkzeuge mit optimierter Schneidkantenverrundung eine Verschleißminderung sowie eine deutliche Standzeiterhöhung (teilweise 40…80%) ermöglichen. Weiterhin ist eine wesentliche Verbesserung der Oberflächenqualität der Werkstücke erreichbar. Eine entsprechende Schichtnachbehandlung wirkte sich ebenfalls positiv auf das Arbeitsergebnis aus. Mit derartig definiert verrundeten Werkzeugschneidkanten konnten die Arbeitsabläufe wesentlich effektiver gestaltet werden und so die Produktivität der Zerspanung erhöht werden. |
| Lösungsweg | Zur jeweiligen Optimierung von Werkzeug und Prozess wird nach einem entsprechenden iterativen Prozess verfahren, der die Schneidenmikrogeometrie vor und nach der Beschichtung sowie auch im Zusammenhang mit der Nachbehandlung der Schichten betrachtet. Besonderes Augenmerk wurde dabei auf die Stabilisierung der Werkzeugschneide durch eine optimale Kantenverrundung gelegt. Ferner wurden Untersuchungen zum Zusammenhang zwischen der Kantenpräparation, der Beschichtung und der Schichtnachbehandlung durchgeführt. Schneidenmikrogeometrien (REM-Aufnahmen) von unterschiedlichen Werkzeugen |