Trockenbearbeitung nichtrostender Stähle - Prozessgestaltung für das Drehen und Bohren mit Wendeschneidplatten

Hesterberg, S.

Die vorliegende Arbeit beschreibt die Ergebnisse experimenteller Untersuchungen zur Dreh- und Bohrbearbeitung hochlegierter, nichtrostender Stahlwerkstoffe unter Anwendung von schneidplattenbestückten Werkzeugen. Aufgrund des breiten Eigenschaftsspektrums nichtrostender Stähle erfolgt die Betrachtung von Werkstoffen mit ferritischer, martensitischer, austenitischer und austenitisch-ferritischer Gefügestruktur. Aus ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten ist die Analyse und Gestaltung der spanenden Fertigungsprozesse unter den Randbedingungen der Trockenbearbeitung und Minimalmengenkühlschmierung dabei von zentraler Bedeutung.

Die Komplexität des Zerspanprozesses erfordert eine detaillierte Analyse der Wirkzusammenhänge zwischen den Prozessrandbedingungen und der thermomechanischen Werkzeug- bzw. Werkstückbeanspruchung. Hierzu werden Verschleißanalysen unterschiedlicher Werkzeuge, Messungen von Bearbeitungskräften und Prozesstemperaturen sowie metallographische Analysen von Spanwurzeln und Werkstückrandzonen durchgeführt. Die Untersuchungsergebnisse verdeutlichen, dass sowohl die werkzeug- als auch die werkstückbezogenen Zielgrößen durch eine geeignete Auswahl der Schnittwerte und eine angepasste Gestaltung von Schneidstoffen und Beschichtungen verbessert werden können. Darüber hinaus ermöglicht der Einsatz einer Gaskühlung mit Kohlendioxid als innovatives Kühlschmierstoffkonzept eine zusätzliche Leistungssteigerung des Außenlängsdrehprozesses. Die in der Arbeit gewonnenen Erkenntnisse können somit für die wirtschaftliche Gestaltung der Dreh- und Bohrbearbeitung nichtrostender Stähle bei einer Reduzierung der notwendigen Kühlschmierstoffmengen herangezogen werden.

Veröffentlicht als

Dissertation Universität Dortmund, Vulkan Verlag, Essen, 2006, ISBN 3-8027-8735-8, 978-3-8027-8735-5