Untersuchungen zur Topographie- und Umfangsgestaltoptimierung von Einlippentiefbohrwerkzeugen
Creators: name: Bathe, Timo
Publisher: name: Technische Universität Dortmund
Year: 2020
Subjects: subject: Tiefbohren
subject: Schneidkantenpräparation
subject: Werkzeugoptimierung
subject: Beschichtungen
subject: Vergütungsstahl
subject: 620
subject: 670
subject: Tiefbohren
subject: Kantenbearbeitung
subject: Beschichtung
subject: Vergütungsstahl

description: Die zunehmende Elektrifizierung der Automobile sowie die sinkende Nachfrage nach Fahr-zeugen mit Dieselmotoren führen zu einer Steigerung des Kosten- und Fertigungsdrucks in der spanenden Fertigungsbranche. Der Wandel im Automobilsektor sowie der prognostizierte Konjunkturabschwung führen dazu, dass aktuell bestehende Prozesse hinsichtlich der resul-tierenden Fertigungskosten durch eine gezielte Auswahl verschiedener Verfahren zu optimie-ren sind. Zur Gewährleistung einer erfolgreichen Umsetzung und Implementierung von Opti-mierungsmaßnahmen ist es erforderlich, nahezu die gesamte Prozesskette bei der Herstel-lung von Zerspanungswerkzeugen zu betrachten. Aus diesem Grund erfolgt in der vorliegen-den Arbeit die Untersuchung einer Topographie- und Umfangsgestaltoptimierung am Beispiel von Einlippentiefbohrwerkzeugen unter Berücksichtigung der branchenüblichen Prozesskette. Der Einlippentiefbohrprozess findet in verschiedenen Industriebereichen Anwendung, weshalb die folgenden Untersuchungen auch bei zunehmender Elektrifizierung der Automobilbranche einen Mehrwert für andere Wirtschaftszweige bieten. Da der asymmetrische Werkzeugauf-bau spezielle Anforderungen an den Zerspanungsprozess stellt und besondere Kontaktbedin-gungen bestehen, werden unterschiedliche Maßnahmen zur Optimierung der Prozesskette untersucht. Zur Erfüllung dieser Zielstellung erfolgt im Rahmen dieser Arbeit eine fundierte Untersuchung verschiedener Optimierungsmaßnahmen zur Steigerung der Leistungsfähigkeit von Einlippen-tiefbohrwerkzeugen. Erreicht wird dies durch die Untersuchung einer definierten Beeinflus-sung der Schneidkantenmikrogestalt durch das etablierte Nassstrahlspanen sowie die Ent-wicklung eines neuen, in bestehende Herstellungsketten integrierbaren, Schneidkantenpräpa-rationsprozesses. Bedingt durch die Möglichkeit eines neuen Präparationsverfahrens lassen sich bestehende Prozessketten verkürzen und optimieren und gleichzeitig höhere bzw. gleichwertige Fertigungsqualitäten erreichen. Neben der Schneidkantenpräparation erfolgt eine detaillierte Betrachtung der Möglichkeiten zur Beeinflussung der Werkzeugfunktionsflä-chen sowie der Werkzeugkontur durch das Polierschleifen mit elastischen Schleifscheibenbe-lägen. Im Fokus dieser Untersuchungen steht sowohl die gezielte Veränderung der erzeugba-ren Oberflächentopographie als auch die Beeinflussung der Werkzeugumfangsgestalt und des Stirnübergangs zwischen Stirn- und Umfangsfläche. Aufgrund des Einsatzes von Hart-stoffschichten zur Beschichtung von Zerspanungswerkzeugen bei der Stahlbearbeitung sind zusätzliche Untersuchungen hinsichtlich der Schichtvor- und -nachbehandlung durch ver-schiedene Verfahren erforderlich. Zum Abschluss der Untersuchung der verschiedenen Op-timierungsmaßnahmen erfolgt eine Validierung der Weiterentwicklungen durch Einsatzversu-che der angepassten Werkzeuge sowie eine Bewertung der durchgeführten Maßnahmen in Bezug auf die Implementierung in bestehende Herstellungsketten sowie die erreichbare Ferti-gungsqualität und Standzeit. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen wird eine Bewertung der optimierten Prozesskette durchgeführt, um eine Einordnung der ergänzenden Maßnahmen und der erreichten Substitutionen zu ermöglichen.
description: Schriftenreihe des ISF;103