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Ressourceneffizientes Schleifen mit grobkörnigem CBN

Ressourceneffizientes Schleifen mit grobkörnigem CBN

© IFW
Kornvergleich bisheriger und neu am Markt verfügbarer CBN-Körnungen
Leaders:  Michael Wilckens
Email:  wilckens@ifw.uni-hannover.de
Year:  2018
Date:  20-02-20
Sponsors:  AiF
Lifespan:  11/2018-10/2020

Die Schruppbearbeitung rotationssymmetrischer Bauteile wird vorrangig durch geometrisch bestimmte Fertigungsprozesse durchgeführt. Die Schleifbearbeitung ist aktuell weiterhin ein Prozess der fast ausschließlich zur Endbearbeitung harter oder sprödharter Materialien eingesetzt wird. Dies ist maßgeblich darauf zurückzuführen, dass aufgrund der geringen Schleifkorngröße eine produktive Schruppbearbeitung oftmals nicht möglich ist. Allerdings sind mittlerweile größere CBN-Korngrößen am Markt verfügbar, sodass eine Schruppbearbeitung theoretisch möglich ist. Das Einsatzverhalten von grobkörnigen Schleifwerkzeugen ist allerdings bisher nicht systematisch erforscht worden, sodass diese Frage noch nicht abschließend beantwortet werden kann. Erste Voruntersuchungen zur Leistungsfähigkeit von grobkörnigen Schleifwerkzeugen konnten das Potenzial zur produktiven Schruppbearbeitung jedoch eindeutig aufzeigen. Weiterhin ist unklar, wie wirtschaftlich der Einsatz dieser grobkörnigen Werkzeuge tatsächlich ist, da eine verkürzte Bearbeitungszeit mit erhöhten Spindel- und Pumpenverbräuchen sowie einer geringen Oberflächenqualität einhergeht. Das Verschleißverhalten und erreichbare Standzeiten in Abhängigkeit der herrschenden Prozessbedingungen sind heute noch nicht bekannt.

Aufbauend auf dem Stand des Wissens und den eigenen Vorarbeiten leitet sich die folgende Hypothesen ab, die im Verlauf dieses Projekts beantwortet warden: Durch die Verwendung von CBN-Körnern mit Durchmessern von deutlich über 300 μm kann das Zeitspanvolumen beim Schleifen rotationssymmetrischer Bauteile unter Einhaltung anwendungsspezifischer Oberflächengüten signifikant erhöht werden. Der Prozess kann dabei unter Berücksichtigung der Maschinenverbräuche wirtschaftlich sinnvoll und ressourceneffizient ausgelegt werden, sodass eine Substituierung von Drehprozessen durch die Schleifbearbeitung stattfinden kann.