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Institut für Spanende Fertigung TU Dortmund Blog

Anspruchsvolle Anbohrsituationen beim Mikroeinlippentiefbohren meistern

September 2018
03
Autor: NR-WGP04
Firma: Institut für Spanende Fertigung ISF - Technische Universität Dortmund
Anspruchsvolle Anbohrsituationen beim Mikroeinlippentiefbohren meistern

Grundlagenuntersuchungen zum Mikroeinlippentiefbohren bei anspruchsvollen Anbohrsituationen

Am Institut für Spanende Fertigung (ISF) der TU Dortmund wird in einem aktuellen Forschungsvorhaben die Verfahrenskombination aus Pilotbohren durch Laserstrahlen und anschlie­ßendem mechanischen Mikroeinlippentiefbohren bei ungünstigen Anbohr­bedingungen untersucht. Dabei liegt der Fokus der Untersuchungen auf der Realisierung der genannten Verfahrenskombination beim Tiefbohren mit kleinen Durchmessern an schrägen, gewölbten und randschichtgehärteten Werkstückoberflächen. Industrielle Anwendungsgebiete liegen z. B. in der Medizintechnik bei der Bearbeitung von stark variierenden und komplex konturierten Implantaten, in der Automobilindustrie bei der Fertigung von Schmierbohrungen in Wälzlagerringen oder Getriebewellen sowie in der Luftfahrtindustrie bei der Erzeugung von Kühlbohrungen in Turbinenschaufeln. Um diese Zielsetzung zu erreichen, werden die Eigenschaftsvorteile des Laserbohrens, charakterisiert durch eine schnelle und verschleißfreie Bear­beitung, mit denen des mechanischen Einlippentiefbohrens, in Form hoher realisierbarer Aspektverhältnisse und Bohrungsqualitäten, gezielt kombiniert.

 In einem ersten Schritt erfolgen dazu Versuche zum Materialabtrag beim Laserbohren basierend auf einer statistischen Versuchsplanung. Nach Iden­tifikation geeigneter Bearbeitungsparameter für das Laserpilotieren unter Berücksichtigung der Anforderungen, die das spätere Einlippentiefbohren an die Gestalt und Beschaffenheit der Pilotbohrung stellt, steht die Realisierung der Verfahrenskombination für die unterschiedlichen Anbohrbedingungen im Fokus. Die Durchführung der experimentellen Versuche erfolgt auf einer vor­handenen Sondermaschine, die speziell für diesen Anwendungsfall konzipiert ist und die Verfahrenskombination aus Laserpilotieren und Mikroeinlippentief­bohren in einer Aufspannung ermöglicht.

 Zusätzlich erfolgt die Durchführung von Vergleichsversuchen unter konven­tioneller Prozesskette, bestehend aus den Fertigungsschritten, Fräsen zur Erzeugung einer Planfläche, Pilotbohren und Einlippentiefbohren auf einem Bearbeitungszentrum. Die technologische und wirtschaftliche Bewertung der Verfahrenskombination erfolgt anhand detaillierter Analysen mit Blick auf die erzielbare Werkzeugstandzeit, Spanformung, Bohrungsqualität und Fertigungs­zeit.

Ansprechpartner:

 Sebastian Michel, M.Sc.
Telefon: 0231 755-4859 / E-Mail: michel@isf.de