Zerspan- und Verschleißmechanismen beim Verzahnungshonen

und Verschleißbedingungen beim Verzahnungshonen wurden die Methoden des Einkornritzens und der FEM Zerspansimulation eingesetzt. In anschließenden Realversuchen wurde analysiert, wie sich die aus den Grundlagenuntersuchungen ermittelten Effekte auf den Realprozess übertragen lassen. Die Ergebnisse der Grundlagenuntersuchungen haben gezeigt, dass bedingt durch die niedrige Festigkeit der Kunstharzbindung, das Schleifkorn beim Kontakt mit der Werkstückoberfläche in die Bindung versinkt. Dadurch verringert sich die effektive kinematische Kornzahl und die Schleifleistung nimmt ab. Im Gegensatz dazu weist die keramische Bindung eine hohe Festigkeit auf und hält während der gesamten Bearbeitung die Schleifkörner in ihrer ursprünglichen Lage fest. In dem für das Verzahnungshonen relevanten niedrigen Schnittgeschwindigkeitsbereich führt eine Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit nicht zu einem Temperaturanstieg über 600°C, so dass der dadurch bewirkte Abfall der effektiven Fließspannung geringfügig ausfällt und nicht eine signifikante Verringerung der Zerspankraft bewirkt. Dabei ist allerdings die elastische Materialverformung geringer, was einen Anstieg des effektiven Spanvolumens zur Folge hat. Sowohl in den Einkornritzversuchen als auch in der Zerspansimulation wurde nachgewiesen, dass höhere Werte der Schnittgeschwindigkeit die Spanbildung begünstigen.

Klappentext
In den experimentellen Grundlagenuntersuchungen zur Erforschung der Zerspan- und Verschleißbedingungen beim Verzahnungshonen wurden die Methoden des Einkornritzens und der FEM Zerspansimulation eingesetzt. In anschließenden Realversuchen wurde analysiert, wie sich die aus den Grundlagenuntersuchungen ermittelten Effekte auf den Realprozess übertragen lassen. Die Ergebnisse der Grundlagenuntersuchungen haben gezeigt, dass bedingt durch die niedrige Festigkeit der Kunstharzbindung, das Schleifkorn beim Kontakt mit der Werkstückoberfläche in die Bindung versinkt. Dadurch verringert sich die effektive kinematische Kornzahl und die Schleifleistung nimmt ab. Im Gegensatz dazu weist die keramische Bindung eine hohe Festigkeit auf und hält während der gesamten Bearbeitung die Schleifkörner in ihrer ursprünglichen Lage fest. In dem für das Verzahnungshonen relevanten niedrigen Schnittgeschwindigkeitsbereich führt eine Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit nicht zu einem Temperaturanstieg über 600°C, so dass der dadurch bewirkte Abfall der effektiven Fließspannung geringfügig ausfällt und nicht eine signifikante Verringerung der Zerspankraft bewirkt. Dabei ist allerdings die elastische Materialverformung geringer, was einen Anstieg des effektiven Spanvolumens zur Folge hat. Sowohl in den Einkornritzversuchen als auch in der Zerspansimulation wurde nachgewiesen, dass höhere Werte der Schnittgeschwindigkeit die Spanbildung begünstigen. Die Ergebnisse der Realversuche haben gezeigt, dass die Schleifleistung keramischer Werkzeuge ca. 100 % über der von Kunstharzwerkzeugen liegt. Sowohl bei keramisch als auch bei kunstharzgebundenen Werkzeugen wirkte sich eine Steigerung der Schnittgeschwindigkeit positiv auf die Werkzeugstandzeit aus. Aufgrund der hohen Festigkeit der keramischen Bindung zeigen diese Werkzeuge im Gegensatz zu den kunstharzgebundenen Werkzeugen auch bei geringen Schnittgeschwindigkeiten eine hohe Schleifleistung.