Beim Innenausdrehen sinkt mit zunehmendem Länge-zu-Durchmesserverhältnis die Prozessstabilität aufgrund von Schwingungen. Um auch bei tiefen Konturen eine stabile Bearbeitung zu ermöglichen, werden daher schwingungsdämpfende Bohrstangen eingesetzt. Dabei lassen sich unterschiedliche Dämpfungskonzepte unterscheiden.
Aktive Systeme reduzieren Schwingungen durch eine gezielt erzeugte gegenphasige Schwingung. Aufgrund der aufwendigen Inbetriebnahme und der erforderlichen Regelungstechnik sind diese Systeme jedoch bislang nur eingeschränkt einsetzbar. Passive Systeme hingegen wandeln die Schwingungsenergie beispielsweise durch Reibung in Wärme um und sind aufgrund ihrer einfachen Anwendung bereits in der Industrie verbreitet. Nachteilig ist jedoch ihre fehlende Adaptierbarkeit an verschiedene Prozessbedingungen.
Genau hier setzt ProReib an: Ziel ist die Entwicklung einer semiaktiv gedämpften Bohrstange, deren Dämpfungseigenschaften gezielt an wechselnde Bearbeitungsbedingungen angepasst werden können. Das verwendete Wirkprinzip basiert auf Reibung, die durch eine Relativbewegung zwischen dem Reibkörper und dem Hohlschaft einer Bohrstange entsteht und Schwingungsenergie in Wärme umwandelt. Durch eine einstellbare Vorspannung der Reibkörper lassen sich Reibkraft und damit das Dämpfungsverhalten gezielt beeinflussen.
Das Projekt baut auf vorherigen Untersuchungen auf, in denen der Reibkörper als begrenzender Faktor identifiziert wurde. Zur Erhöhung der Vorspannkraft wird in ProReib das Hydrodehnprinzip eingesetzt. Dabei wird eine Kavität in einer Metallhülse mit Hydrauliköl gefüllt und unter Druck gesetzt. Die daraus resultierende Dehnung der Hülse erzeugt die erforderliche Vorspannung der Reibkörper.
Das Forschungsprojekt „Erhöhung der Prozessstabilität lang auskragender Drehwerkzeuge durch adaptiv einstellbare Reibkomponenten“ (ProReib) wird durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) gefördert. Das IFW und die Diamond Tooling Systems GmbH bedanken sich für die Untersützung des Projekts.
Kontakt:
Für weitere Informationen steht Ihnen Adrian Bergmann unter der Telefonnummer +49 511 762 18294 oder per E-Mail an adrian.bergmann@ifw.uni-hannover.de gern zur Verfügung.
