Spanraumgestaltung für das Fräsen mit Wendeschneidplatten (Flow – WSP)

Steckbrief

Eckdaten

Laufzeit:
01.01.2018 bis 30.06.2020
Organisationseinheit:
Lehrstuhl für Technologie der Fertigungsverfahren, Getriebetechnik
Fördergeber:
Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken VDW
Status:
Abgeschlossen

Kontakt

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+49 241 80 28287

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Ausgangssituation

Die Leistungsfähigkeit der Fertigungsprozesse von Großverzahnungen wird oft nicht durch das Verschleißverhalten der Wendeschneidplatten bestimmt, sondern durch die Abfuhr der Späne aus der Zerspanstelle. Abhängig von der Spangeometrie und der Spanfließrichtung kommt es zu Umformprozessen der Späne in der Spannut. Die Umformprozesse führen zu einer zusätzlichen mechanischen und thermischen Belastung des Werkzeugs. Weiterhin kann es durch den Kontakt der Späne mit der gefertigten Bauteiloberfläche zu Oberflächendefekten kommen, die die Bauteilqualität beeinflussen.

Die Abfuhr des Spanmaterials aus der Zerspanstelle wird durch die Größe und Form der Spannuten der Werkzeuge und die Parameter des Prozesses gewährleistet. Hierbei liegt ein Zielkonflikt bei der Werkzeuggestaltung dahingehend vor, dass durch eine Steigerung der Schneidenanzahl nominell eine höhere Leistungsfähigkeit der Werkzeuge erreicht werden kann. Eine Erhöhung der Schneidenanzahl geht jedoch mit einer Reduzierung der möglichen Größe des Spanraums einher.

Forschungsziel

Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer Methode zur Spanraumgestaltung für das Verzahnungsfräsen mit WSP-Werkzeugen auf Basis eines Modells für den Spanfluss und die Spanverformung. Das Vorgehen in diesem Vorhaben gliedert sich in fünf Arbeitspakete. Die Arbeitspakete umfassen eine theoretische Prozessanalyse, bei der gängige Modelle zur Bestimmung von Spanflussrichtungen auf Berechnungsergebnisse des Programms SPARTAPRO angewendet werden. Im Anschluss wird der Spanfluss in einem Modellprozess mit verschiedenen Spanungsquerschnitten mit und ohne Einschränkungen des Spanraums untersucht und empirische Modelle zur Spanflussrichtung sowie zur Verformung des Spans abgeleitet. Die Modelle werden in verschiedenen Verzahnungsfräsprozessen validiert.