Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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Ortsabhängiges Verschleißmodell für das Doppelseitenplanschleifen mit Planetenkinematik

2019 , List, Michael

Die Form von Werkstücken lässt sich insbesondere beim Doppelseitenplanschleifen mit Planetenkinematik (DPMP) wesentlich durch die makroskopische Form der verwendeten Schleifscheiben beeinflussen. Die charakteristische Kinematik des DPMP führt allerdings zu ortsabhängigen Belastungen der Schleifscheibe, die sich während der Bearbeitung als Profilverschleiß auf der Schleifscheibe ausbilden und somit die Formqualitäten der Werkstücke reduzieren können. Um dem Profilverschleiß entgegenzuwirken ist regelmäßiges Abrichten zur Wiederherstellung ebener Schleifscheiben unabdingbar. Trotz der weiten industriellen Verbreitung des DPMP existieren jedoch vergleichsweise geringe wissenschaftlich fundierte Kenntnisse hinsichtlich der Wirkzusammenhänge beim DPMP. Vor diesem Hintergrund werden in der vorliegenden Arbeit der Einfluss verschiedener Stellgrößen auf den Schleifscheibenverschleiß beim DPMP analysiert und darauf aufbauend Prozessmodelle entwickelt. Mit Hilfe dieser Modelle werden Schleifscheiben mit reduziertem ortsabhängigem Profilverschleiß ausgelegt und deren verbessertes Einsatzverhalten in technologischen Untersuchungen analysiert und nachgewiesen.

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Prozessauslegung zum Schnellhubschleifen von Hochleistungskeramik

2016 , Sammler, Christoph

Als Verfahrenserweiterung des Pendelschleifens stellt das Schnellhubschleifen eine attraktive Alternative zur konventionellen Bearbeitung dar, mittels derer sich höchste Abtrennraten beim Schleifen keramischer Werkstoffe erzielen lassen. Unter Verwendung der Versuchswerkstoffe Siliziumnitrid und Siliziumkarbid konnte aufgezeigt werden, dass die Abtrennmechanismen mit zunehmender Werkstückgeschwindigkeit mehr und mehr spröde geprägt sind. Erstmalig werden Werkstückgeschwindigkeiten von bis zu vw = 180 m/min und Schleifscheibenumfangsgeschwindigkeiten von bis zu vs = 180 m/s prozesssicher zur Erreichung von bezogenen Zeitspanungsvolumina von bis zu Q'w = 90 mm3/mms eingesetzt. Gestützt durch numerische Berechnungen kinematischer Eingriffsbedingungen statistisch verteilter Schleifscheibentopographien konnten kritische Einzelkornbelastungen sowie weitere Belastungsbestandteile identifiziert werden.

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Cutting fluids in grinding of advanced ceramics

1995 , Spur, G. , Brücher, T.

Due to the call for a better environment and health compatibility of production processes, cutting fluids are getting more and more important in grinding. Thus, technological as well as ecological and physiological aspects have to be taken into account, when an appropriate cutting fluid is chosen. The influence of various cutting fluids on the basic material removal and grinding wheel wear mechanisms and the resultant process and parameters are analyzed for the grinding of advanced ceramics. Moreover, in order to fit the ecological and physiological, as well as the technological requirements, the cutting fluid selection is assessed in view of a number of relevant criteria. As a second approach for an ecological and physiological compatible grinding process results for dry grinding of advanced ceramics are presented.

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Möglichkeiten und Grenzen des Hochleistungsbandschleifens

1993 , Spur, G. , Becker, K.

Das Hochleistungsbandschleifen ist konventionellen Fertigungsverfahren heute ebenbürtig. Mit einer Zerspanungsleistung, die der des Fräsens oder Drehens entspricht, kann sehr genau in bezug auf Maß und Form gearbeitet und eine hohe Oberflächenqualität erzielt werden. Um das Potential des Bandschleifens voll ausschöpfen zu können, müssen die Zusammenhänge zwischen den Prozeßgrößen bekannt sein.

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Finishbearbeitung technischer Oberflächen aus gehärtetem Stahl unter Verwendung von Rundbürsten mit Schleiffilamenten

2018 , Hochschild, Leif

Die Eigenschaften tribologischer Systeme lassen sich unter anderem durch die Gestalt der interagierenden Oberflächen signifikant beeinflussen, sodass bei der Fertigung hochbeanspruchter Bauteile häufig Finishingverfahren zum Einsatz kommen. Etablierte Finishingverfahren sind jedoch mehrheitlich unflexibel. Bürstwerkzeuge mit Schleiffilamenten lassen sich hingegen zumeist unproblematisch in handelsübliche Werkzeugmaschinen integrieren und zeigen ein hohes Potenzial für die flexible Finishbearbeitung von technischen Oberflächen. Dem hohen industriellen Potenzial der Bürsttechnologie stehen jedoch vergleichsweise geringe wissenschaftlich fundierte Kenntnisse über die Wirkzusammenhänge bei der Bearbeitung gegenüber. Vor diesem Hintergrund werden in der vorliegenden Arbeit der Einfluss unterschiedlicher Bürstenspezifikationen auf werkzeugbeschreibende Kenngrößen sowie das Einsatzverhalten von variierten Bürsten mit Schleiffilamenten bei der Finishbearbeitung analysiert. Dazu werden zunächst einzelne Schleiffilamente und anschließend unterschiedliche Rundbürsten untersucht, charakterisiert und weiterführende technologische Untersuchungen an Stahlbauteilen durchgeführt und interpretiert.

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Ultraschallunterstütztes Quer-Seiten-Schleifen

2004 , Daus, N.-A. , Uhlmann, E.

Die spanende Endbearbeitung von Bauteilen aus Keramiken ist mit großem Aufwand und hohen Kosten verbunden. Ungeachtet dessen kann auf diesen Bearbeitungsschritt nicht verzichtet werden. Das Schleifen ist nach wie vor das am häufigsten angewendete Verfahren für die Bearbeitung dieser Werkstoffe. Durch die Überlagerung von Schleifverfahren mit einer zusätzlichen oszillierenden Bewegungskomponente konnten erhebliche Steigerungen des Zeitspanungsvolumens erzielt werden. Besonders vorteilhaft hat sich hierbei die Einbringung von Ultraschallschwingungen erwiesen. Ein großes Potenzial ist insbesondere dem Verfahren ultraschallunterstütztes Quer-S.-Schleifen zu prognostizieren. Der komplexe Prozess und die erst in letzter Zeit über das Versuchsstadium hinaus entwickelten Maschinensysteme beschränken jedoch derzeit den industriellen Einsatz des US-Schleifens auf wenige Anwendungsfälle. Zum Einen fehlen Untersuchungen zu den kinematischen Gegebenheiten und deren Auswirkungen auf das Bearbeitungsergebnis, zum Anderen erfordern die besonderen Belastungen des US-Schleifprozesses angepasste Werkzeuge und Anlagensysteme. Diese Arbeit soll einen Beitrag leisten, das Verständnis über die kinematischen Zusammenhänge und deren Wirkung auf den Bearbeitungsprozess und das Arbeitsergebnis zu erweitern und damit die Akzeptanz des Verfahrens zu erhöhen.

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Bandschleifen mit Stützplatte

1993 , Becker, K.

Die vorliegende Arbeit stellt nach einer einleitenden Definition von Begriffen für das Schleifen mit flächenhafter Eingriffszone ein Modell zur Simulation der Kinematik des Bandschleifens mit Stützplatte vor. Mit diesem ist es möglich, das aus der Überlagerung der translatorischen Schleifbandbewegung und der rotatorischen Werkstückbewegung resultierende Verschleißprofil am Schleifband sowie das dadurch am Werkstück entstehende Werkstückprofil im voraus rechnerisch abzuschätzen. Anschließend werden die Erkenntnisse aus den technologischen Untersuchungen zum Standzeitverhalten der beim Bandschleifen mit Stützplatte üblicherweise angewandten Kornhohlkugel- Schleifbänder aufgezeigt und deren wesentliche Verschleißmechanismen erläutert. Eine Diskussion des Einflusses der Einstellparameter sowie der Werkzeugspezifikation auf den Bandschleifprozeß verdeutlicht, wie diese auf das Verschleißverhalten der Schleifbänder und das Arbeitsergebnis einwirken und wie durch eine geeignete Auswahl der Ei nstellparameter eine Erhöhung der Produktivität und der Qualität des Prozesses erreichbar ist, ohne die Schleifbandstandzeit zu beeinflussen. Den Abschluß bildet ein technologischer und wirtschaftlicher Vergleich der bei der Bearbeitung von ebenen Dichtflächen konkurrierenden Verfahren Stirnplanfräsen und Bandschleifen mit Stützplatte.

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Gleitschleifen - Verfahrensgrundlagen und Prozessmodellierung

2016 , Dethlefs, Arne

Der großen wirtschaftlichen Bedeutung des Gleitschleifens steht eine im Vergleich zu anderen Fertigungsverfahren sehr geringe wissenschaftliche Durchdringung des Prozesses gegenüber. Vor dem genannten Hintergrund ist es Ziel dieser Arbeit einen Beitrag zum verbesserten Verständnis der Wirkzusammenhänge beim Gleitschleifen zu leisten und hieraus Möglichkeiten zur umfassenden Prozessmodellierung abzuleiten.

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Kühlschmierung beim Keramikschleifen

1995 , Spur, G. , Brücher, T.

In order to optimize the grinding process of advanced ceramics it is of vital importance that the cutting fluid system is constructed according to the demands. One the one hand, the grinding process and the working result are considerably influenced by cooling lubrication. On the other hand, apart from merely technological aspects the layout of machining processes has increasingly to consider ecological and safety aspects In this connection the influence of the cutting fluid and the supply are explained for pendulum surface grinding of HPSN. Furthermore, a method for the selection of cooling lubricants is presented taking also ecological physiological and economical aspects into account. Additionally, recommendations for a technologically and ecologically favorable configuration of the cutting fluid supply are given.

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Einfluß der Schleifbandspezifikation beim Bandschleifen mit Stützplatte

1993 , Spur, G. , Becker, K. , Stark, C. , Schäfer, H.

The paper presents the results of the investigations carried out by the Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (IWF) of the Technical University of Berlin on the subject of the influence of the abrasive belt specification during belt grinding with bolster plate. The objective of this investigation was to analyze the influence of the grain type, grain size and of the grinding belt system (conventional single layered, compact grain and hollow sphere abrasive multi-layered) on tool wear, the work result and the grinding forces.

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