Systematische Werkzeugoptimierung beim Hartfräsen im Werkzeug- und Formenbau

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Untersuchung des Einflusses einer Vielzahl relevanter werkzeug- und prozessseitiger Kenngrößen auf die Leistungsfähigkeit und das Einsatzverhalten torischer Hartmetallfräswerkzeuge. Hierbei werden iterative Untersuchungen zur Generierung einer allgemeinen Vorgehenssystematik durchgeführt, welche den Werkzeugnutzen gegenüber marktüblichen Werkzeuglösungen deutlich verbessern. Beginnend mit praktischen Vorversuchen unter Anwendung derzeit am internationalen Markt verfügbarer Werkzeuge wird ein Ausgangspunkt für die anschließenden Untersuchungen geschaffen. Nach der Charakterisierung des am besten geeigneten Werkzeugs hinsichtlich der verwendeten Werkzeuggeometrie, des Schneidstoffes, des Schichtsystems sowie der verwendeten Schnittparameter werden die jeweiligen Einflüsse und Auswirkungen der beteiligten Kenngrößen auf die Leistungsfähigkeit ermittelt. Die vorgelegte Arbeit widmet sich hierbei den Standgrößen (Standzeiten und -wege) der Werkzeuge und der Prozessproduktivität (Zeitspanvolumen). Die aus den Untersuchungen zu jedem Teilgebiet ermittelten besten Ergebnisse und Parameter dienen als Grundlage für die darauffolgenden Untersuchungen. Im ersten Schritt werden die Einflüsse des Kobaltgehalts und der Wolframkarbidkorngröße des Schneidstoffes (Hartmetall) auf das Leistungsvermögen der untersuchten Werkzeuge herausgearbeitet, um aufbauend auf diesen Ergebnissen den Leistungseinfluss von Drall-, Keil- und Freiwinkel zu ermitteln. Anschließende Untersuchungen zu den Schichtsystemen und mikrogeometrischen Werkzeugparametern werden mit der Ermittlung angepasster Schnittparameter zur deutlichen Erhöhung der Produktivität abgeschlossen. Die Arbeit richtet sich vor allem an produzierende und herstellende Unternehmen.