Basics of a substrate-specific design of the cutting edge.
Final Report Abstract
Die Arbeitshypothese für das durchgeführte Forschungsvorhaben lautete: „Die Belastungen des Schneidkeils sowie der daraus resultierende Werkzeugverschleiß werden durch die Wechselwirkung zwischen der Schneidkantenmikrogeometrie und den Substrateigenschaften beeinflusst.“ Die Ergebnisse dieses Forschungsvorhabens konnten aufzeigen, dass die Werkzeugbelastung und der resultierende Verschleiß des Hartmetallschneidstoffs durch die Ausprägung der Mikrogeometrie beeinflusst wird. Zudem konnte aufgezeigt werden, dass die Hartmetalleigenschaften wesentlichen Einfluss auf den Abrasivverschleiß sowie dem Auftreten von Ausbrüchen hat. Die ermittelten thermophysikalischen Eigenschaften von Hartmetallen mit einer breiten systematischen Variation der Gefüge und Zusammensetzungen sind in ihrer Art bisher in der Literatur nicht existent und bilden eine Basis für ein tieferes Verständnis der Zusammenhänge zwischen Zusammensetzung, Gefüge, thermomechanischen Eigenschaften und Verschleiß. Die Analyse der Spanbildung und der thermomechanischen Belastung zeigten Beeinflussungen dieser durch die Wärmeleitfähigkeit des Hartmetalls und der Werkzeuggeometrie. Diese Erkenntnisse dienen als Eingangsgrößen einer FEM-Simulation zur Bestimmung der Schneidkeilspannungen. Mithilfe der Simulation, den Hartmetalleigenschaften und den Belastungen ist abschließend eine Vorgehensweise entwickelt worden, mit der substratspezifische Schneidkantenverrundungen ausgelegt werden können. Eine Validierung der Erkenntnisse und der Vorgehensweise unter abweichenden Prozesstellgrößen konnte abschließend aufgezeigt werden.
Publications
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(See online at https://doi.org/10.1016/j.wear.2020.203395) - Stets eine Möglichkeit zur Produktivitätssteigerung in der Fertigung: Schneidkantenverrundungen von Zerspanwerkzeugen! Maschinenbau, Ausgabe 08/2020, S 12 – 14
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