Steigerung der Produktivität und Prozesssicherheit bei der Drehbearbeitung von Stählen durch den energieeffizienten Einsatz der Hochdruck-Kühlschmierstoff-Zufuhr (ProHoKühl)

Klocke, Fritz; Lung, Dieter; Cayli, Tolga; Sangermann, Hubertus

doi:999910334742

Steigerung der Produktivität und Prozesssicherheit bei der Drehbearbeitung von Stählen durch den energieeffizienten Einsatz der Hochdruck-Kühlschmierstoff-Zufuhr (ProHoKühl) = Increase in productivity and process stability in turning steels with energy-efficient use of high pressure lubricoolant supply

Klocke, Fritz (Author) ; Lung, Dieter (Author) ; Sangermann, Hubertus (Author) ; Cayli, Tolga (Author)

2013

VerantwortlichkeitsangabeFritz Klocke ; Dieter Lung ; Hubertus Sangermann ; Tolga Cayli

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University

Projekt: IGF-Vorhaben 17178 N, Bewillingszeitraum: 01.08.2011 - 31.07.2013

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-48543
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/230366/files/4854.pdf

Einrichtungen

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Fertigungstechnik (Genormte SW) ; Zerspanung (Genormte SW) ; Ingenieurwissenschaften (frei) ; Zerspanung (frei) ; Stahl (frei) ; Hochdruck (frei) ; KSS (frei) ; KSS-Strategien (frei) ; HPC (frei) ; Kühlschmierstoff (frei) ; Spanende Bearbeitung (frei) ; Drehen (frei) ; IGF Vorhaben 17178 (frei) ; Lubricoolant (frei) ; high-pressure (frei) ; cutting (frei) ; turning (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 620

Kurzfassung
Bei der Drehbearbeitung von Stahlwerkstoffen führte die zielgerichtete KSS-Zufuhr mit hohen Drücken zu außerordentlich positiven Effekten. Während sich beim Außenlängsdrehen des rostfreien Stahls X5CrNi18-10 mit einem KSS-Druck von p = 150 bar Standzeiterhöhungen um mehr als 60 Prozent einstellten, konnte die Standzeit bei der Bearbeitung des Vergütungsstahls 42CrMo4+QT (S < 0,01%) sogar um einen Faktor von 2,6 bzw. 4,4 im direkten Vergleich zur konventionellen Überflutungskühlung (KÜK) gesteigert werden. Die in diesem ersten Arbeitspaket nachgewiesenen Standzeitsteigerungen stellen beste Voraussetzungen zur Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit und somit zur Steigerung der Produktivität und zur Kostensenkung in der Fertigung dar. Im zweiten Arbeitspaket wurden unterschiedliche Spanform- respektive „Strahlleit-geometrien“ entwickelt. Der Einsatz dieser Strahlleitgeometrien im Zusammenhang mit der spanflächenseitigen HD-KSS-Zufuhr anstelle konventioneller Spanformgeo-metrien war ein weiterer Schritt zur Steigerung der Leistungsfähigkeit und Effizienz der HD-KSS-Zufuhr. In den Untersuchungen des Einflusses unterschiedlicher Zuführungsvarianten im dritten Arbeitspaket führte die kombiniert span- und freiflächenseitige KSS-Zufuhr zu einer weiteren Erhöhung der Leistungsfähigkeit der HD-KSS-Zufuhr. Erst eine vollständige Optimierung aller Teilkomponenten der Prozessgestaltung kann daher zu einem Maximum an Produktivitäts- und Prozesssicherheitsgewinn führen. Bei der unabhängigen Variation des KSS-Druck und -Volumenstroms im vierten Arbeitspaket wurde erkannt, dass eine Volumenstromsteigerung nur solange einen positiven Einfluss auf den Zerspanprozess hat, bis die Strahlbreite gleich der Span-breite ist. Daher sollte die Einstellung des Volumenstroms durch die Wahl der Größe der Düsenaustrittsfläche in enger Anlehnung an die Schnitttiefe erfolgen. Sobald der KSS-Strahl die gesamte Spanbreite erfasst, kann nur noch eine weitere Steigerung des KSS-Drucks zusätzliche Effekte hervorrufen.

Fulltext:
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