Untersuchungen zur Auslegung und Optimierung des Innenrund-Längsschleifens von Futterteilen

Finke, M.

Eine der häufigsten Aufgaben bei der Herstellung von Futterteilen aus gehärtetem Stahl, wie z. B. Zahnrädern, Lagerringen und Hülsen, ist die Hartfeinbearbeitung von Bohrungen. Dabei sind die Anforderungen an die Qualitätskenngrößen dieser Funktionsfläche sehr hoch. Aus diesem Grund erfolgte die Hartfeinbearbeitung der Bohrungen in der Vergangenheit vorwiegend durch Einstechschleifen (Innenrund-Umfangsquerschleifen). Das Innenrund-Einstechschleifen zeichnet sich hierbei durch große Prozesssicherheiten in Verbindung mit einer hohen Fertigungsgenauigkeit aus. Ein Nachteil des Innenrund-Einstechschleifens ist die geringe Verfahrensflexibilität.

Im Rahmen der Dissertationsschrift wird eine neue Verfahrensvariante des Innenrundschleifens, das Innenrund-Längsschleifen im Tiefschliff, vorgestellt und untersucht. Wesentlicher Unterschied dieses Verfahrens im Vergleich zum Innenrund-Einstechschleifen mit radialem Vorschub ist die axiale Vorschubbewegung der Schleifscheibe. Diese bereits beim Außenrund-Längsschleifen im Tiefschliff erfolgreich verwendete Prozesskinematik, ist für das Innenrundschleifen bisher noch nicht eingesetzt worden. Ein Vorteil des Verfahren ist, dass sehr schmale und von der Bohrungsbreite vollständig unabhängige CBN-Schleifscheiben eingesetzt werden können, wodurch die Verfahrensflexibilität gegenüber dem Innenrund-Einstechschleifen deutlich gesteigert werden kann.

Ausgehend von einer theoretischen Betrachtung der Eingriffsverhältnisse beim Innenrund-Längsschleifen konnten die wesentlichen werkzeug- und prozessseitigen Einflussgrößen auf das Verschleißverhalten und die Prozesskräfte ermittelt und entsprechende Kenngrößen zur Auslegung eines Innenrund-Längsschleifprozesses bestimmt werden. Im weiteren Verlauf der Arbeit erfolgte die Beschreibung der Einflussfaktoren auf das Arbeitsergebnis am Beispiel von Klassifizierungsmerkmalen aus dem Bereich der Surface Integrity und der Bohrungsgestalt. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der Entstehung der Oberflächentopographie am Werkstück und der Beschreibung der Schrägmusterbildung. Eine beispielhafte Auslegung eines Innenrund-Längsschleifprozesses schließt die Arbeit ab.

Veröffentlicht als

Dissertation, Universität Dortmund, Vulkan Verlag, Essen, 2003, ISBN 3-8027-8717-X