Ermittlung einer Methodik zur Vorhersage der prozess- und verschleißbedingten Werkstückgeometrieabweichungen beim Zahnradschaben

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Fritz Klocke
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5376323

Das Zahnflankenschaben ist ein spanendes Weichfeinbearbeitungsverfahren mit geometrisch definierter Schneide. Im Gegensatz zu anderen Fertigungsverfahren sind beim Schaben technologische Neuerungen wie z.B. Verschleißschutzschichten und moderne pulvermetallurgisch hergestellte Schnellarbeitsstähle bisher nicht erfolgreich angewandt worden, weshalb sich auch die Wirtschaftlichkeit dieses Verfahrens im Vergleich zu anderen spanenden Bearbeitungsverfahren in den letzten Jahren nicht deutlich verbessert hat. Grund hierfür ist die mangelnde Kenntnis der Belastungen, die während der Bearbeitung auf das Werkzeug einwirken. Gegenüber anderen trennenden Verfahren mit geometrisch definierter Schneide unterscheidet sich das Schaben vor allem durch negative reale Freiwinkel. Diese führen dazu, dass der bearbeitete Werkstoff sowohl zerspant als auch stark plastisch umgeformt wird. Hieraus ergibt sich für das Werkzeug ein Beanspruchungskollektiv, das sich von dem anderer Schneidwerkzeuge grundlegend unterscheidet. Die einzelnen Lastkomponenten sind explizit nicht bekannt, weshalb es bisher nicht möglich war, den Formgebungsvorgang grundlegend zu beschreiben. Um die technologische Leistungsfähigkeit des Schabens weiter zu steigern, ist eine genaue Untersuchung der Werkzeugbeanspruchung und der Verschleißmechanismen erforderlich. Dazu sollen im beantragten Forschungsvorhaben umfangreiche experimentelle Analogie- und Simulationsversuche durchgeführt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen