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Vortrag (20 Min., 5 Min. Diskussion, 5 Min. Raumwechsel)

Einflüsse auf die Oberfläche und die Randzone beim Einlippentiefbohren

Freitag (20.09.2019)
11:00 - 11:30 Uhr Gartensaal
Bestandteil von:


Zur Einstellung von definierten Randzoneneigenschaften wie Härte, Eigenspannungen und Oberflächengüte werden den Zerspanungsprozessen häufig Umform- oder Wärmebehand-lungsprozesse nachgelagert. Durch eine gezielte Führung des Zerspanungsprozesses können die gewünschten Eigenschaften bereits eigestellt werden. Das Ziel eines im Rahmen des Schwer-punktprogramms „Oberflächenkonditionierung in Zerspanungsprozessen“ (SPP 2086) der Deut-schen Forschungsgemeinschaft (DFG) vom Institut für Werkzeugmaschinen (IfW) und dem Insti-tut für Materialprüfung, Werkstoffkunde und Festigkeitslehre (IMWF) - beide Universität Stutt-gart - durchgeführten Forschungsprojekts ist es, mit Hilfe eines sensorintegrierten Werkzeugs für das Einlippentiefbohren den thermo-mechanischen Ist-Zustand der Bohrungsrandzone im Prozess zu erfassen und die für die gezielte Randzoneneigenschaften relevanten Bearbeitungs-parameter zu regeln.

Erste durchgeführte Versuchsreihen befassen sich mit der Erfassung der thermo-mechanischen Randbedingungen. Dies geschieht unter Zuhilfenahme von thermischen Modellen, Werkstoff- und Zerspanungsmodellen. Aus den gewonnenen Ergebnissen leiten sich die Anforderungen an das sensorintegrierte Werkzeug ab. Weitere Schritt umfassen die Entwicklung eines Werk-zeugs zur In-Prozess Erfassung von Ist-Größen, die Auswahl und Integration der Sensorik sowie die Korrelation von Prozessgrößen und Randzonenzustand. Das Einlippentiefbohrwerkzeug wird mit Sensorik zur wirkzonennahen Erfassung von Temperatur, Kräften und Moment sowie Schwingung ausgestattet. Insbesondre bei der Erfassung der Wirkstellentemperatur wird ein multisensorischer Ansatz gewählt. Die Erarbeitung einer Regelstrategie sowie deren Umset-zung mit Regeltechnik auf der Tiefbohrmaschine des IfW sollen die Projektphase abschließen. Geforderte Randzoneneigenschaften können dann auf der Basis von Daten aus Messungen und Simulationsrechnungen über nachgeführte Bearbeitungsparameter eingestellt werden. Mit Werkstoffsimulationen können die Auswirkungen auf die Randzone untersucht werden.

Der Beitrag gibt einen Überblick über die Zielsetzung des Projekts sowie die geplanten Teilschrit-te. Erste Ergebnisse im Bereich der Modellbildung, der Sensorintegration in das Werkzeug sowie zur Erfassung und zur Validierung von Messgrößen mit dem sensorintegrierten Werkzeug wer-den ebenfalls vorgestellt.

Sprecher/Referent:
Robert Wegert
Universität Stuttgart
Weitere Autoren/Referenten:
  • Dr. Rocco Eisseler
    IfW, Universität Stuttgart