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$In house- Beschichtung versus Lohnbeschichtung v\l I I - PLATIT$

XIII. Internationales Oberflächenkolloquium Chemnitz, 12.-14. März 2012 Dr. A. Lümkemann 1. IMSAS-Treffen: Kanten und Radien Der Vorteil einer optischen gegenüber einer taktilen Abbildung der Schneidkantengeometrie besteht in der Vielzahl an Profilen, die mit einer einzigen optischen Messung aufgenommen werden können. Dadurch lassen sich Einzelprofile in Bereichen von Mirkrodefekten auf der Schneide aus der Messung per Software rausnehmen, und über die verbliebenen Profile kann gemittelt werden. Bei der Übertragung eines Prozesses zur Schneidenpräparation in die Produktion sowie bei der Qualitätsüberwachung der Schneidenverrundung stellen sich zwangsläufig Fragen hinsichtlich der Kantenradiusmessung. Im folgenden Kapitel einige Fragestellungen, die hinsichtlich Eindeutigkeit bei der Angabe von Schneidkantenverrundung betrachtet werden müssen. 4.2 Erwartungen an eine Norm zur Kantenverrundung • Der Einfluss der Beschichtung auf den ermittelten Radius kann je nach Schichtdicke und Schneidkantenverrundung nicht unerheblich sein. Im Allgemeinen führt die Beschichtung tendenziell zu einer Erhöhung des Kantenradius gegenüber der unbeschichteten Schneide. Um diesen Einfluss zu umgehen sollte der Kantenradius im unbeschichteten Zustand ermittelt werden. • Die Angabe der Kantenverrundung für einen Werkzeugtyp bedingt eine genaue Angabe der Messposition am Werkzeug. Beispielsweise wird die Verrundung an Stirn- und Umfangsschneide eines Schaftfräsers sehr wahrscheinlich unterschiedlich sein. Die Angabe der Verrundung sollte sich auf den Haupteinwirkort der Schneide beziehen, z.B. für einen Bohrer auf die Stirnschneide nahe einer Ecke. • Bei unterschiedlichen Fitfunktionen kann ein unterschiedlicher Wert für den Radius ermittelt werden. Für den Idealfall K=1 ist die Situation noch relativ einfach (K-Faktorenmodell, siehe Abb. 8). Gerade beim Anfitten des Kantenradius bei K≠1, also der Wasserfall- oder Trompetenform der Schneidkante, liefert das Fitten auf die minimale Krümmung ein anderes Ergebnis als ein Anfitten auf den gesamten, im Eingriff befindlichen Bereich des Schneidkeils. Alternative Lösung für den Fall K≠1 wäre der Fit mit einer Ellipse. Abbildung 8: K-Faktorenmodell [Holsten 2009] • Ungleich schwerer wird die Bestimmung des Kantenradius bei Formabweichungen, unabhängig davon ob der Schneidkeil taktil oder optisch abgebildet wurde. Bei sehr kleinen Radien ist die "Kreisform" der Schneide nicht unbedingt gegeben. Hilfreich bei der Messung von kleinen Radien wäre die Verfügbarkeit von Radiennormalen, auch im Radienbereich
XIII. Internationales Oberflächenkolloquium Chemnitz, 12.-14. März 2012 Dr. A. Lümkemann 1. IMSAS-Treffen: Kanten und Radien • Das andere Extrem sind Abflachungen der Schneide im Falle sehr großer Radien (Abb. 9, links). Ebenso unklar ist, wie bei einer sehr rauen Schneidoberfläche (Abb. 9, mitte) der Kantenradius gefittet werden sollte. • Ausbrüche in der Schneide (Abb. 9, rechts) verfälschen die Messung der Kantenverrundung. Idealerweise würde die Messung die Ausbrüche erkennen, die Anzahl und Größe der Ausbrüche angeben und diese Mikrodefekte systematisch von der Messung ausschließen. Abbildung 9: links: Abflachung einer Schneidkante bei starker Verrundung mitte: Fit bei sehr "rauen" Schneidoberflächen rechts: REM-Aufnahme einer WSP-Schneide mit Mikrodefekt 5. FAZIT • Es konnte gezeigt werden, wie die Spezialisierung bei der Werkzeugoptimierung hinsichtlich Hartstoffschicht und Schneidkantenpräparation einen Leistungsschub bewirken kann. • Die optimale Schneidkantenverrundung ist je nach Anwendungsfall nicht nur vom Werkzeugtyp sondern auch z.B. vom Werkzeugdurchmesser und Werkstückmaterial abhängig. • Bezüglich Messung der Schneidkantenradien wurden Fragestellungen betrachtet um bei Angaben der Kantenverrundung eindeutige Aussagen treffen zu können. 6. QUELLEN [Cselle 2009] Cselle, T.; Morstein, M.; Lümkemann, A.: "Der Anwendung angepasst"; In: Werkstatt und Betrieb; Hanser Verlag, München 2009 [Cselle 2011] Cselle, T.: "Anpassung - Integration - Offenheit - Neue Regeln in der Beschichtungsindustrie "; In: Werkzeug Technik, Nr. 188; Februar 2011; ISSN Nr. 0997 - 6981 [Holsten 2009] Holsten, S.: "Mikroprozesse an der Schneidkante"; In: Schneidkantenpräparation: Ziele, Verfahren und Messmethoden, S. 12-33; Kassel 2009; ISBN 978-3-89958-494-3 [Morstein 2011] Morstein, M.: "Hochleistungszerspanung mit Nanokompositbeschichteten Werkzeugen"; Präsentiert am OTTI-Fachforum: Neue Werkstoffe wirtschaftlich zerspanen; Regensburg 2011
Seite 2 und 3: XIII. Internationales Oberflächenk

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