Einfluss von Minimalmengenschmierung auf Werkzeugstandweg und Zerspantemperatur beim Hochgeschwindigkeitsschlichtfräsen von gehärtetem Werkzeugstahl

Im Bereich des Formen- und Gesenkbaus ist die Fräsbearbeitung der für die Wertschöpfung wichtigste Bearbeitungsprozess. Die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung ist hier seit langem Stand der Technik, wobei durch die Weiterentwicklung der Hartbearbeitung fortwährend weitere Prozesskettenverkürzungen möglich werden. Durch den Einsatz von Minimalmengenschmierung (MMS) sind prinzipiell Standwegverbesserungen der beim Hartfräsen eingesetzten Werkzeuge möglich. Das Hartfräsen mit MMS ist jedoch zum einen durch die zum Teil ungeklärten Wirkmechanismen, zum anderen durch die fehlenden Anwendungsempfehlungen, die einem sehr engen Prozessfenster wirtschaftlicher Bearbeitung entgegenstehen, unausgereift und weist daher großes Forschungs- und Optimierungspotenzial auf. Im Rahmen dieser Arbeit wurde mithilfe zentral zusammengesetzter Versuchspläne eine ganzheitliche Standwegoptimierung der Bearbeitungsparameter für das Fräsen von gehärtetem Werkzeugstahl 1.2379 (61 HRC), sowohl im Trockenschnitt als auch unter Applikation verschiedener Minimalmengenschmierstoffe durchgeführt. Die Effekte und Wechselwirkungen der einzelnen Einflussgrößen wurden in empirischen Standwegmodellen abgebildet und die sich ergebenden Prozessfenster maximaler Standwege anhand der Wirkungsflächen der Regressionspolynome dargestellt. Die Optimierungsergebnisse ermöglichen es, durch Applikation von MMS die Bearbeitung mit 10 % gesteigerten Standvvegen bei gleichzeitig 20 DA) höherer Ausbringung ablaufen zu lassen. Bei Verwendung von MMS sind die Standwege mit gesteigerten Luftdrücken in Verbindung mit moderaten Schmierstoffmengen maximal; bei Überschreitung der Einstellwerte fallen die ermittelten Standwege zum Teil unter die im Trockenschnitt erreichbaren Werte ab.