Projekt
Quantitatives Modell des Abrichtens von keramisch gebundenen Schleifscheiben

 

Problemstellung
Trotz der großen wirtschaftlichen Bedeutung von Schleifprozessen mit keramisch gebundenen Schleifscheiben bestehen Defizite bei der Auslegung der Abrichtprozesse. Durch den Abrichtprozess werden Schleifscheiben für die Bearbeitungsaufgabe vorbereitet. Die gezielte Einstellung des Abrichtergebnisses und die methodische Beeinflussung der instationären Schleifphase nach dem Abrichten erhöhen Produktivität und Reproduzierbarkeit der Schleifbearbeitung. Im ersten Projektzeitraum wurde daher ein Abrichtmodell erfolgreich entwickelt, das die Abrichtkraft im Abrichtprozess sowie die Werkstückrautiefe und das Schleifscheibenverschleißverhalten im Schleifprozess für eine Schleifscheiben- und Abrichtrollenspezifikation in Abhängigkeit des Abrichtspanquerschnitts Ahd vorhersagt. Eine Übertragbarkeit dieses Modells auf andere Schleifscheiben- und Abrichtrollenspezifikationen ist jedoch nicht ohne Weiteres möglich.

Zielsetzung
Das Ziel ist es daher, das Modell auf weitere Schleifscheiben und Abrichtrollenspezifikationen zu erweitern, um eine breite Anwendbarkeit des Modells gewährleisten zu können. Aus der Gesamtzielsetzung leiten sich folgende Teilziele ab:

  1. Erweiterung des quantitativen Abrichtmodells auf verschiedenen konventionelle Schleifscheibenspezifikationen
  2. Erweiterung des quantitativen Abrichtmodells auf verschiedene Formrollenspezifikationen

Lösungsansatz

Die im ersten Forschungszeitraum eingesetzte Referenz-Schleifschiebe aus Edelkorund weiß (F80, Härte M) deckt nur einen Teil industrieüblicher Schleifscheibenspezifikation für Außenrund-Schleifoperationen und Pendelschleifprozesse ab. Eine Berücksichtigung weiterer Spezifikationen ist daher vorgesehen. Die Schleifscheibeneigenschaften werden maßgeblich durch die Parameter Korngröße und Schleifscheibenhärte beeinflusst. Um die Einflüsse von Korngröße und Schleifscheibenhärte auf die Kenngrößen des Abrichtmodells zu untersuchen und das Abrichtmodell entsprechend zu erweitern, werden weitere Schleifscheibenspezifikationen (F 80 und F120 bzw.Härte M und Härte K) bei den Abricht- und Schleifversuchen eingesetzt.

In einem weiteren Arbeitsschritt wird eine Formrolle mit 50% der Korndichte und gleicher Korngröße wie im ersten Forschungszeitraum eingesetzt. Bei dieser Formrolle wird die Anzahl der Körner theoretisch halbiert und der Abrichtkornabstand im Mittel verdoppelt. Dies beeinflusst theoretisch die Schleifscheibentopographie und somit das gesamte Einsatzverhalten der Schleifscheibe im Schleifprozess.

Eine Verdopplung der Korngröße der Formrolle bewirkt statistisch eine Verdopplung des mittleren Kornabstands. Es ist anzunehmen, dass sich dies ebenso auf das Einsatzverhalten der Schleifscheibe auswirkt. Im Vergleich zur Formrolle des ersten Forschungszeitraums wird daher eine Formrolle mit der doppelten Korngröße eingesetzt. Diese wird mit der maximalen Korndichte versehen.

Das Versuchsvorgehen ist analog zu dem des vorangegangenen Projekts. Jeder Versuch besteht aus einem Abrichtprozess und einem darauffolgenden Schleifprozess. Der Abrichtprozess erfolgt unter Variation der zuvor genannten Parameter. Der Schleifprozess dient hingegen der Erzeugung von Bewertungsgrößen (Verschleiß, Werkstückrauheit, Schleifscheibentopographie) für den Abrichtprozess und wird somit stets mit konstanten Parametern an vergütetem Werkzeugstahl durchgeführt. Die Erkenntnisse werden abschließend zu einem gesamtheitlichen Modell zusammengeführt.



 

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Ansprechpartner(in):
Sebastian Prinz, M.Sc. RWTH
 
Cluster Produktionstechnik 3A 346
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