Zusammenhang zwischen Schnittkraft, Verschleiß und Oberflächengüte bei der spanenden Bearbeitung im Hinblick auf eine adaptive Prozeßregelung

Eine genaue Kenntnis des zeitlichen VerschleiBverhaltens von Hartmetall drehwerkzeugen ist fUr die Wirtschaftlichkeit des Zerspanprazesses ins bes. in Produktionsbetrieben mit kapitalintensiven Fertigungsanlagen von groBer Bedeutung. Eine Mijglichkeit, das VerschleiBverhalten von Dzehwerk zeugen wahrend des Schnittes zu UberprUfen, scheint Uber eine gleichzeitige Messung der Schnittkrafte wahrend des Zerspanvorganges mijglich zu sein. Uber den EinfluB des WerkzeugverschleiBes auf die Schnittkrafte und die Mijglichkeiten einer Uberwachung des Zerspanprazesses mit Hilfe von Schnitt kraftmessungen wahrend des Bearbeitungsvorganges liegen bisher jedoch noch keine geschlossenen Darstellungen vor. 1m Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden deshalb die grundlegenden Zusammenhange ermittelt, die zwischen den verschiedenen VerschleiBformen am Werkzeug sowie den statischen und dynamischen Schnittkraften bestehen. Bei der Zerspanung ist durch den VerschleiBangriff auf Span-, Fzei- und Nebenfrei flache ein Ansteigen der statischen und dynamischen Schnitt krafte zu verzeichnen. Die im zeitlichen VerschleiBverlauf nach einer gewissen Schnittzeit auftretende Anderung der VerschleiBcharakteristik, die sowohl eine degressive als auch progressive Zunahme der VerschleiB markenbreite beinhalten kann, hat gleichfalls eine Veranderung des Schnitt kraftverlaufes zur Folge. Dabei konnte gezeigt werden, daB ein linearer Zusammenhang zwischen Schnittkraftanderung und VerschleiBmarkenbreitenzu nahme besteht. Mit zunehmender Werkstoffharte sowie geringerem VerschleiB widerstand des Hartmetalls ergab sich entsprechend eine starkere Zunahme der Schnittkrafte als Funktion der VerschleiBmarkenbreite. Durch das An schleifen von definierten VerschleiBformen auf Span- und Fzei flache konnte nachgewiesen werden, daB der Fzei flachenverschleiB einen starkeren EinfluB auf die Schnittkraftzunahme als der KolkverschleiB ausubt.

Klappentext

Eine genaue Kenntnis des zeitlichen VerschleiBverhaltens von Hartmetall­ drehwerkzeugen ist fUr die Wirtschaftlichkeit des Zerspanprazesses ins­ bes. in Produktionsbetrieben mit kapitalintensiven Fertigungsanlagen von groBer Bedeutung. Eine Mijglichkeit, das VerschleiBverhalten von Dzehwerk­ zeugen wahrend des Schnittes zu UberprUfen, scheint Uber eine gleichzeitige Messung der Schnittkrafte wahrend des Zerspanvorganges mijglich zu sein. Uber den EinfluB des WerkzeugverschleiBes auf die Schnittkrafte und die Mijglichkeiten einer Uberwachung des Zerspanprazesses mit Hilfe von Schnitt­ kraftmessungen wahrend des Bearbeitungsvorganges liegen bisher jedoch noch keine geschlossenen Darstellungen vor. 1m Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden deshalb die grundlegenden Zusammenhange ermittelt, die zwischen den verschiedenen VerschleiBformen am Werkzeug sowie den statischen und dynamischen Schnittkraften bestehen. Bei der Zerspanung ist durch den VerschleiBangriff auf Span-, Fzei- und Nebenfrei flache ein Ansteigen der statischen und dynamischen Schnitt­ krafte zu verzeichnen. Die im zeitlichen VerschleiBverlauf nach einer gewissen Schnittzeit auftretende Anderung der VerschleiBcharakteristik, die sowohl eine degressive als auch progressive Zunahme der VerschleiB­ markenbreite beinhalten kann, hat gleichfalls eine Veranderung des Schnitt­ kraftverlaufes zur Folge. Dabei konnte gezeigt werden, daB ein linearer Zusammenhang zwischen Schnittkraftanderung und VerschleiBmarkenbreitenzu­ nahme besteht. Mit zunehmender Werkstoffharte sowie geringerem VerschleiB­ widerstand des Hartmetalls ergab sich entsprechend eine starkere Zunahme der Schnittkrafte als Funktion der VerschleiBmarkenbreite. Durch das An­ schleifen von definierten VerschleiBformen auf Span- und Fzei flache konnte nachgewiesen werden, daB der Fzei flachenverschleiB einen starkeren EinfluB auf die Schnittkraftzunahme als der KolkverschleiB ausubt.

Inhalt

1. Einleitung und Aufgabenstellung.- 2. Zusammenhang zwischen Schnittkraft und Verschleiß.- 2.1. Der zeitliche Schnittkraft- und Verschleißverlauf.- 2.2. Abhängigkeit der Schnittkräfte vom Freiflächenverschleiß.- 2. 3 Einfluß des Kolkverschleißes auf die Schnittkräfte.- 2. 4 Schnittkraftverhalten bei Auftreten von Nebenschneidenoxidation.- 3. Einfluß des Werkzeugverschleißes und der Schnittkräfte auf die Maßgenauigkeit und Oberflächengüte des Werkstückes.- 3. 1. Werkzeugverschleiß, Schnittkräfte und Maßabweichungen..- 3. 2. Zusammenhang zwischen Werkstückrauhtiefe, Werkzeugverschleiß sowie Schnittbedingungen.- 4. Möglichkeiten zur adaptiven Überwachung des Zerspanprozesses durch einen Schnittkraftmesser.- 5. Zusammenfassung.- 6. Literaturverzeichnis.