Wälzfräsen im Schrupp- und Schlichtschnitt zum Weichverzahnen mit höchsten Oberflächengüten (Fertigwälzfräsen II)

 

Ausgangssituation

Das Wälzfräsen im Schrupp- und Schlichtschnitt findet Anwendung beim Fertigwälzfräsen sowie beim Vorverzahnen von Bauteilen mit höchsten Ansprüchen an die Bauteilgeometrie und die Oberflächengüte für nachfolgende Prozessschritte. Für das Fertigwälzfräsen von Einsatzstahl liegen bereits wissenschaftliche Untersuchungen zu einem Kombinationswerkzeug mit einem separaten Schrupp- und Schlichtbereich vor. Vor allem KMU nutzen jedoch bevorzugt konventionelle Werkzeuge ohne getrennte Schrupp- und Schlichtprofile bzw. -bereiche. Eine wissensbasierte Prozessauslegung unter Berücksichtigung der Wechselwirkung zwischen den einzelnen Schnitten, der Werkzeugstandzeit sowie der Bauteilqualität ist für konventionell ausgeführte Wälzfräser aktuell nicht vorhanden. Ebenfalls liegen zum Fertigwälzfräsen von Vergütungsstahl trotz wirtschaftlicher Bedeutung keine Erkenntnisse vor.

Forschungsziel

Das Ziel des Forschungsvorhabens ist eine Methodik zur wissensbasierten Auslegung der Zwei-Schnitt-Strategie beim Wälzfräsen unter Einsatz eines konventionellen Wälzfräsers. Zur Erreichung des Forschungsziels sollen zum einen die Möglichkeiten der Werkzeugauslegung bewertet werden. Dazu zählen die geometrische Auslegung sowie die Schneidstoffwahl. Zum anderen sollen für den Schlicht- und den Schruppschnitt angepasste Fertigungsparameter ermittelt werden. Besonders die Wechselwirkung zwischen den beiden Schnitten soll analysiert werden. Im Anschluss sollen die erzielten Erkenntnisse in einer Auslegungsrichtlinie und Simulationsmethodik für das Wälzfräsen in zwei Schnitten zusammengeführt werden. Neben der Untersuchung an Einsatzstählen sollen erstmals umfangreiche Untersuchungen an Vergütungsstählen durchgeführt werden.