SonicPrecision - Ultraschallunterstütztes Hartdrehen für die Fertigung von gehärteten Präzisionsstahlbauteilen

Ziel des Projekts war die Zusammenführung der beiden Verfahren Hartdrehen, welches bereits in der Serienfertigung etabliert ist, und dem ultraschalluntertützten Drehen, welches bisher lediglich in der Ultrapräzisionstechnik angewendet wurde. Durch die Kombination dieser Verfahren eröffnet sich die Möglichkeit, hauptsächlich mit PCBN vorbearbeitete, gehärtete Werkstücke, in gleicher Aufspannung, mit schwingenden monokristallinen Diamantwerkzeugen mit einer Oberflächenqualität von Ra << 50 Mikrometer und Toleranzklassen kleiner IT3 fertig zu bearbeiten. Die klassische Prozesskette vom Rohteil zum Fertigteil über das konventionelle Hartdrehen gefolgt vom zeitaufwendigen Polieren, Honen oder Rollieren wurde durch die entwickelte Prozesskombination aufgelöst. Somit die Basis für einen neuen, innovativen Bearbeitungsprozess geschaffen. Zur Realisierung war es notwendig, eine vollständig hydrostatisch gelagerte Präzisionshartdrehmaschine mit integrierter ultraschallunterstützter Werkzeugeinheit zu entwickeln. Die Maschine dient zur Finishbearbeitung gehärteter Stähle mittels monokristalliner Diamantwerkzeuge. Neben der Maschinenentwicklung wurde im Rahmen des Projekts der Prozess der ultraschallgestützen Drehbearbeitung beispielhaft untersucht und optimiert.