Herausforderungen an die spanende Bearbeitung moderner ...

Herausforderungen an die spanende Bearbeitung
moderner Flugtriebwerkskomponenten
Autor:
Dr. Steffen Gerloff, Leiter Spanende Verfahren, MTU Aero Engines GmbH
Kurzfassung / Abstract:
Zukünftige ökonomische und ökologische Herausforderungen an die Luftfahrt- und
insbesondere die Triebwerksindustrie führen zu hochgesteckten Zielen vor allem bei
der Reduzierung des Treibstoffverbrauchs um weitere -15%, verbunden mit deutlich
gesenktem CO2-Ausstoß um bis zu 20% und einer NOx-Reduzierung um 80%. Diese
Ziele lassen sich nur durch Ausschöpfung aller Potenziale mittels alternativer Bauweisen,
zusammen mit dem Einsatz völlig neuer Materialien und der konsequenten
Weiterentwicklung bestehender Hochtemperaturwerkstoffe erreichen.
Diese Werkstoffe und neuartigen Legierungen stellen auch für eine robuste und wirtschaftliche
Fertigung eine neue Qualität an Herausforderungen dar. Diesen stellt sich
die Triebwerksindustrie durch eine stetige Weiterentwicklung der bestehenden spanenden
Fertigungsverfahren, da diese im absehbaren Zeitraum weiterhin die Hauptlast
der Fertigung der Triebwerkskomponenten tragen werden. Im diesem Beitrag
werden für ausgewählte spanende Bearbeitungsverfahren die Anforderungen an die
Schneidstoffe, die Zuverlässigkeit an Maschinen und Komponenten und die Weiterentwicklung
der Bearbeitungsstrategien aufgezeigt. Neue Ansätze und Tendenzen
zur Prozeßüberwachung und -regelung der im Luftfahrtbereich zulassungs- und
überwachungspflichtigen Zerspanprozesse werden ebenso erläutert.
1. Einleitung
Moderne Flugtriebwerke müssen höchsten Ansprüchen im Hinblick auf Zuverlässigkeit,
Gewicht, Leistung, Wirtschaftlichkeit und Lebensdauer gerecht werden. Im Laufe
der letzten vier Jahrzehnte wurden insbesondere auf dem zivilen Sektor Triebwerke
entwickelt, die die an sie gestellten Forderungen voll erfüllen und ein hohes Maß an
technischer Perfektion erreicht haben. Gleichzeitig konnten Lärmpegel und Schadstoffemissionen
drastisch reduziert werden. Ökonomische und ökologische Anforderungen
an die Triebwerksindustrie treiben diese Spirale weiter voran, verbunden mit
der stetigen Senkung der Herstellkosten sind das die Herausforderungen der nächsten
Jahre. Ein Hochtechnologieunternehmen wie die MTU Aero Engines hat sich bei
diesem Prozess als anerkannter Partner der großen Triebwerkshersteller
Pratt&Whitney, General Electric und Rolls-Royce am Markt etabliert. Als Systempartner
ist die MTU Aero Engines dabei vor allem in den Bereichen Verdichtertechnologie
und Niederdruckturbine als Entwicklungs- und Fertigungsbetrieb aktiv.
2. Hochfeste Werkstoffe als Herausforderung an die Spanende
Bearbeitung
Die im Flugtriebwerksbau verwendeten Werkstoffe sind vor allem Titan- und Nickelbasislegierungen.
Alle diese Materialien zeichnen sich durch eine hohe spezifische
Festigkeit und hervorragende Reproduzierbarkeit der mechanischen Eigenschaften
aus. Titanlegierungen sind typische Werkstoffe für Verdichterteile. Die am meisten

verwendete Titanlegierung Ti64 zeichnet sich durch eine optimale Kombination von
Werkstoffeigenschaften aus: hohe Festigkeit bei niedrigen Temperaturen, im Vergleich
mit anderen triebwerksrelevanten Werkstoffen, relativ gute Zerspanbarkeit und
gute Schweißbarkeit. Neuere Legierungen wie z.B. Ti6242 und Ti6246 besitzen eine
höhere Festigkeit und Temperaturbeständigkeit. Die derzeit fortschrittlichste Ti-
Legierung für rotierende Bauteile mit einer Einsatztemperatur bis 550 °C ist IMI 834.
2.1. Nickelbasislegierungen (Superlegierungen – HRSA Legierungen)
Nickelbasislegierungen sind für die Triebwerkteile im Heißgasbereich geeignet. Sie
werden deshalb auch als Heat Resistant Super Alloys - HRSA bezeichnet. Dazu gehören
die letzten HDV-Stufen. Für Bauteile der Niederdruck- und Hochdruckturbine
werden im wesentlichen zwei Gruppen verwendet: Knetlegierungen für Scheiben und
Ringe und Gusslegierungen für Lauf- und Leitschaufeln. Am häufigsten verwendet
wird Inconel IN 718, aus der zahlreiche Teile der hinteren HDV-Stufen und der Turbine
hergestellt werden. Aus heutiger Sicht ist Udimet 720 LI die fortschrittlichste Legierung
für Scheiben, die auf konventionellem Weg, d.h. ohne einen PM-Prozeß,
hergestellt werden kann. Ihre maximale Einsatztemperatur liegt bei 730 °C und ist
damit um 80 °C höher als die von IN 718. Die typischen Vertreter der pulvermetallurgisch
hergestellten PM-Hochleistungswerkstoffe sind IN 100, Rene 88 DT und neueste
Entwicklungen wie ME 16 und Rene 104. Sie erweisen sich als äußerst schwierig
spanend bearbeitbar. Der Unterschied in der Festigkeit und Verschleißbeständigkeit
eines ebenfalls pulvermetallurgisch hergestellten HSS-Werkzeugs und den Eigenschaften
dieser PM-Werkstoffe ist nur noch gering. Folge davon ist, dass der
Verschleißfortschritt sehr schnell stattfindet und damit die Standzeit und Standmenge
solcher HSS-Werkzeuge heutigen Ansprüchen bis auf wenige Ausnahmen nicht
mehr genügt.
2.2. Zerspanbarkeit von Titanlegierungen
Die spanende Bearbeitung insbesondere mit geometrisch bestimmten Schneiden
wird häufig als sehr schwierig angesehen. Die thermomechanischen Eigenschaften
dieser Werkstoffgruppe, insbesondere die hohe spezifische Festigkeit bei einer sehr
geringen Bruchdehnung A = 0,5% bei Titanaluminiden bis ca 15% bei den Titanlegierungen,
verbunden mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit stellen an den Zerspanprozeß
hohe Anforderungen. Während bei der Stahlbearbeitung z. B. von Vergütungsstahl
Ck45 das Verhältnis der Wärmeabfuhr durch den Span zu Werkzeug bei der
Verwendung von Hartmetallwerkzeugen der Anwendungsklasse K10 etwa 50% zu
50% ist, beträgt das Verhältnis bei Ti-6Al-4V nur noch 20% zu 80% mit der Folge,
daß der thermischen Stabilität des verwendeten Schneidstoffs besondere Bedeutung
zukommt.
Um Titanfeuer sicher zu vermeiden, werden alle Legierungen unter Verwendung von
Kühlschmierstoffen bearbeitet, da hiermit wahlweise über das Öl, die Emulsion oder
einen vollsynthetischen Kühlschmierstoff der notwendige Abtransport der Zerspanwärme
gewährleistet wird. Da bei niedrigen Schnittgeschwindigkeiten häufig die
schmierende Wirkung im Vordergrund steht, werden bevorzugt Schneidöle verwendet.
Dies gilt insbesondere beim Wälzstoßen und Profilräumen und bei mehrstufigen
Bohrverfahren.

2.3. Zerspanbarkeit von Nickelbasislegierungen
Die Bearbeitbarkeit mit spanenden Verfahren mit geometrisch bestimmter Schneide
ist stark von der jeweiligen chemischen Zusammensetzung, der Gefügeausbildung
und bei aushärtbaren Nickelbasis-Legierungen vom vorliegenden Warmbehandlungszustand
abhängig. Bei einer vorausgegangenen Wärmebehandlung schwankt
die Zerspanbarkeit, je nachdem, ob der Werkstoff nur lösungsgeglüht oder ausgehärtet
wurde. Die zu den aushärtbaren HRSA-Legierungen gehörenden Werkstoffe mit
den Markennamen wie beispielsweise Inconel, Nimonic, Waspaloy, Rene und Udimet
stellen besondere Anforderungen an die Schneidstoffe. Die Gusslegierungen wie
IN 713C und IN 718C, MAR-M-247 und LEK 94 sind aufgrund des hohen Anteils von
grobkörnigen Karbiden, des hohen Anteils der γ´-Phase und der geringen Korngrenzenfestigkeit
nur sehr schwer zerspanbar, so dass im wesentlichen nur die Bearbeitung
mit geometrisch unbestimmtem Korn wirtschaftlich ist und sich für die Herstellung
funktionsgerechter Oberflächen durchgesetzt hat.
3. Schneidstoffe für die Bearbeitung
Der Wahl der richtigen Schneidstoffe für die Bearbeitung dieser Hochleistungslegierungen
ist entscheidend für eine prozessstabile und wirtschaftliche Fertigung.
höhere Zähigkeit
Schnellarbeitsstähle
(z.B. HSS, HSS-PM)
Hartmetalle
(z.B. WC-HM)
Schneidkeramik
(z.B. WG 300)
kubisch krist. Bornitrid
(z.B. cBN – KT10)
Diamant
(z.B. PKD, MKD)
höhere Verschleißfestigkeit (Härte)
Abbildung 1: Schneidstoffe und Verschleißkriterien
• Abrasiver Verschleiß ist bei ausreichender
Erprobung beherrschbar
• Verschleißmarkenbreite ist leicht auswertbar
• Abrasiver Verschleiß ist bei vielen Schneidstoffen
reproduzierbar (Ausnahme Schneidkeramik !)
VB
Anschnitt
schneller
Anfangsverschleiß
Bereich stabiler
Schnittbedingungen und
stetigen Verschleißfortschritts
Langsamer
Verschleißfortschritt
instabiler
Schnitt
Schnittzeit
exponentieller
Verschleißfortschritt
Während das Einsatzgebiet der HSS-Werkzeuge immer mehr zurückgedrängt wurde,
haben bei rotierenden Werkzeugen in den letzten Jahrzehnten die Hartmetallschneidstoffe
deren Platz eingenommen. Nur beim Räumen der Schaufeleinhängenuten
und dem Stoßen von Verzahnungen findet man heute noch die zäheren HSS-
Schneidstoffe.
Im Bereich des Drehens haben sich neben den Hartmetallen für die Titanbearbeitung
für die Nickellegierungen die keramischen Schneidstoffe und hier insbesondere die
mit SiC-Whiskern verstärkten Mischkeramiken durchgesetzt, siehe Abbildung 1. Diese
bekommen durch die Verstärkung eine höhere Duktilität, was insbesondere der

Kantenstabilität beim Einsatz zu Gute kommt. Als weitere keramische Schneidstoffe
eignen sich α/β-SiAlONe. Oxidkeramik auf der Basis von Al2O3 sind aufgrund ihrer
Neigung zu Kerbverschleiß und ihrer geringen Temperaturbeständigkeit weniger geeignet.
Alternativ dazu lassen sich PCBN-Schneidplatten einsetzen, sie sind insbesondere
bei labilen Strukturen bei der Schlichtbearbeitung immer die erste Wahl. Das
erreichbare Druckeigenspannungsniveau in der Bauteilrandzone erlaubte es beispielsweise,
auf das Verfestigungskugelstrahlen zu verzichten. Dabei wird PCBN im
Gegensatz zu den Schneidkeramiken mit ungefaster und nur leicht verrundeter,
das heißt kantenstabilisierter Schneide verwendet. Dies wirkt sich positiv auf die
Zerspanung aus, denn bei der Bearbeitung sollten positive Spanwinkel im Bereich
von > 6° verwendet werden, um die Neigung zu extremer Kaltverfestigung und die
damit verbundene thermo-mechanische Beanspruchung der Schneide zu reduzieren.
Damit verbunden ist eine Senkung der Schnitt- und Passivkräfte. Ein wesentlicher
Unterschied im Verschleißverhalten von Schneidkeramik und PCBN besteht darin,
daß sich an den PCBN-Platten im Bereich der Nebenschneide keine oder nur geringe
Verschleißkerben ausbilden. Dieser Sachverhalt hat einen ganz entscheidenden
Einfluß auf die Qualität der erzeugten Bauteiloberflächen und damit die Zulassungsfähigkeit
für die Fertigung.
4. Spanende Bearbeitung von Triebwerksbauteilen als überwachter,
dokumentierter Prozess
Für alle Werkzeuge und Zerspanparameter - die an lebensdauerkritischen Bauteilen
eingesetzt werden - gilt, dass sie nur Bereich einer stabilen und reproduzierbaren
Verschleißentwicklung (Abbildung 1) verwendet werden dürfen, wobei die Grenzwerte
für das Verschleißkriterium VB max und VB mittel durch ein entsprechendes Zulassungsprozedere
abgesichert wird (Abbildung 2).
Werkstoffentwicklung
Werkstoffdatenermittlung
Probenprogramm
Spannung [MPa]
Anzahl LCF-Zyklen
Triebwerksentwicklung
Schleudertest
rotierender Bauteile
Triebwerkszulassungstests
Bauteilherstellzulassung
Bauteilbezogene Untersuchungen
[MPa]
+
Eigenspannungsmessung
-
0 0,2 0,4 0,6
Abstand zur Oberfläche [mm]
Abbildung 2: Zulassungspflichtige Zerspanparameter und Werkzeuge
Werkzeugverschleißbewertung
Insbesondere die rotierenden Bauteile unterliegen im Flugbetrieb einer hohen dynamischen
Beanspruchung. Hier gilt die Regel, dass die Bearbeitung dieser hochkritischen
Komponenten im Rahmen der Zulassung erprobt, zugelassen und nach der
0
Metallografische
Bewertung
Werkzeugverschleiß
Bauteilherstellzulassung
(PAR - ESA)
mit festen
Bearbeitungs-
Parametern

Zulassung festgeschrieben wird. Dieser Zustand wird dokumentiert und vom Qualitätssystem
überwacht. Eine Änderung z.B. der Schnittwerte, der Standzeit der Werkzeuge,
der Schneidstoffe, Maschinen, Kühlschmierstoffe und deren KSS-Zufuhr, des
CNC-Programms mit der Abarbeitungsstrategie darf nur erfolgen, wenn der Nachweis
erbracht ist, dass der Zulassungszustand im Sinne „Form, Fit and Function“ der
Bauteile nicht negativ verändert wird. Um diesen Nachweis zu führen, gibt es ein umfangreiches
Regelwerk, einen Auszug daraus vermittelt Abbildung 2.
4.1. Helixförmige Tauchfräsbearbeitung
Am Beispiel einer Lochkreisbearbeitung kann gezeigt werden, dass eine aufwändige
zwei- bis dreistufige Bohrungsbearbeitung erforderlich ist, um die Zulassungsforderungen
hinsichtlich geringer Randzonenverformungen und Eigenspannungen zu erfüllen
(Abbildung 3). Dieser Prozessablauf erfordert eine Vielzahl genau definierter
Werkzeuge, die bezüglich ihrer Makro- und Mikrogeometrie, des Schneidstoffs und
der Standzeit erprobt und zugelassen sind. Allein die Vielzahl der für die unterschiedlichen
Bohrungsdurchmesser erforderlichen Werkzeuge macht diesen Verfahren hinsichtlich
des Werkzeugeinsatzes, der Logistik und Lagerhaltung zu einem vergleichsweise
teuren Verfahren. Zur Senkung der Bauteilherstellkosten geht man
deshalb zunehmend den Weg, hochentwickelte Werkzeuge mit Standarddurchmesserreihen
zu verwenden, die mit einer angepassten Frässtrategie in der Lage sind,
die gleiche oder eine bessere Qualität der Bauteiloberfläche und -randzone mit geringeren
Fertigkosten herzustellen. Dazu hat sich in den letzten Jahren das helixförmige
Tauchfräsen durchgesetzt, da es damit im Gegensatz zu den typischen Bohrwerkzeugen
wie Wendelbohrer und stirnschneidenden Reibwerkzeugen möglich wird
Werkzeuge mit Standarddurchmessern zu verwenden (Abbildung 3).
Dreistufige Bohrungsherstellung Helixförmiges Tauchfräsen
Bohren Vorreiben
Fertigreiben
Nachteile:
• Hohe Werkzeugkosten
• Wickelspäne beim Bohren
• Starker Reibverschleiß an Schneidenecke
• Höhere Randzonenverformung durch
punktuellen Schneidenkontakt
Helixförmiges
Tauchfräsen
Abbildung 3: Bearbeitungsstrategien der Bohrungsherstellung
Fertigfräsen
Vorteile:
• Verwendung durchmesserunabhängiger
kostengünstiger Standardwerkzeuge
• Kurzbrechende Späne – kein Spanstau
• Niedriger Reibverschleiß an Umfangsschneide
• Geringe Randzonenverformung < 5 µm

Diese Bearbeitungsstrategie vereinigt mehrere Vorteile, u. a. lässt sich das Verfahren
unter Verwendung der gleichen Fräswerkzeugdurchmesser auch für die Herstellung
sogenannter Formbohrungen (Polygone) und für die Fertigung von Langlöchern nutzen,
die zur Entlastung des Spannungsniveaus in den Flanschflächen konstruktiv
notwendig sind. Zudem findet eine Verteilung des Werkzeugverschleißes auf einen
größeren Stirnschneidenbereich beim Vorfräsen statt, der Fertigschnitt wird ausschließlich
mit dem Umfangsschneidenbereich bearbeitet. Dies ist insofern vorteilhaft,
da somit das identische Werkzeug sowohl zum Vor- als auch zum Fertigfräsen
verwendet werden kann. Ist die Umfangsschneidenlänge groß genug, lassen sich in
Abhängigkeit der Flanschdicke auch mehrere übereinanderliegende Schneidenbereiche
für das Umfangsfräsen einsetzen, so dass sich dadurch die Einsatzzeit und die
Standmenge der Fräser nochmals erhöhen lässt. Infolge der Reduzierung der Werkzeugvielfalt,
der Bearbeitungs- und Werkzeugkosten und der Prozesskette, die mit
einer erhöhten Reproduzierbarkeit und Prozessstabilität durch kurzbrechende Späne
einhergeht, wird diese Bearbeitungsstrategie immer mehr zum Standard (Abbildung
4).
Zeit [min]
Abbildung 4: Tauchfräsen als wirtschaftliche Fertigungsalternative
• Mit helixförmigem Tauchfräsen werden die
Bearbeitungszeiten signifikant reduziert
• Durch den Entfall der Wendelspäne ist
eine Mehrmaschinenbedienung möglich
Langlochbearbeitung Bohrungsbearbeitung
Zeit [min]

4.2. Trochoidale Frässtrategie für hohe Zerspanvolumina
Die Erfahrungen, die sich aus dem helixförmigen Tauchfräsen ableiten lassen, wurden
weiterentwickelt und mündeten in einer für die Bearbeitung der Luft- und Raumfahrtwerkstoffe
neuen Frässtrategie für die Bearbeitung großer Zerspanvolumina, wie
sie beispielsweise in der Bliskbearbeitung großer Schaufelzwischenräume in Titanlegierungen
als Aufgabe gestellt werden. Das Fräsen entlang einer trochoiden Bahn ist
eine Variante des Zirkularfräsens auf einer verlängerten Zykloide. Sie entsteht durch
eine Überlagerung einer Kreisbahn, die der Werkzeugmittelpunkt durchläuft, mit einer
linearen, auch gekrümmten Vorschubbewegung (Abbildung 5).
Abbildung 5: Vergleich der axialen Schnitttiefe beim konventionellen und trochoiden
Schruppfräsen
Die dabei begrenzenden Faktoren sind die sich bei Bliskschaufeln über die Höhe und
den Fräsweg ständig ändernde Kanalbreite und die ungleichen radialen Eingriffsverhältnisse,
die zu einem hochdynamischen Kraftverlauf über einer Kreisbahn führen.
Diese Eingriffsverhältnisse ae, die sich vor allem aus der Größe des Umschlingungswinkels
ϕ ergeben, galt es zu harmonisieren. Dies gelang nur durch Hinzuziehen eines
Programmierspezialisten, der in Ermangelung eines kommerziell verfügbaren
Programmiersystems für das fünfachsige trochoide Fräsen eine eigene, sich selbst
optimierende Lösung erarbeitete. Dieses System ist seit Jahren bei MTU Aero Engines
im Serieneinsatz und hat gerade im Bereich des Bliskschaufelfräsens zu einer
signifikanten Einsparung bei den Fertigungszeiten und dem Werkzeugverbrauch geführt.
Das Verfahren lässt sich zudem zur Bearbeitung von Nickelbasisgusslegierungen
einsetzen, dies zeigt folgendes Beispiel (Abbildung 6). Die verwendete Gusslegierung
MAR-M-247 ist typischerweise nur durch Schleifen wirtschaftlich bearbeitbar,
das erforderliche Fräsen der Führungsnuten und der Bohrungen war durch einen
sehr hohen Werkzeugverschleiß gekennzeichnet. Die Schnittwerte und die Standzeit
der Werkzeuge waren entsprechend niedrig gewählt. Die Verringerung der Kräfte
durch einen im Vergleich zum Vollschnitt geringen Umschlingungswinkel und die
damit erreichte erhebliche Verbesserung der Kühlschmiermittelzufuhr führte zu einer

Steigerung der Schnittwerte bei gleichzeitiger Reduzierung des Werkzeugverbrauchs.
Zeit [min]
Abmaße [mm]: L = 15 / B = 10 / H = 8,5
Werkstoff: MAR-M-247 Guß
Schnittgeschwindigkeit:
Konventionell
Trochoid
Werkzeugeinsatz:
v c = 8 m/min
v c = 45 m/min
Konventionell 2,0 Werkzeuge je Nut
Trochoid 0,2 Werkzeuge je Nut
Bearbeitungszeit Herstellkosten
Abbildung 6: Trochoide Fräsbearbeitung von Führungsnuten in MAR-M-247
5. Entwicklungstendenzen in der spanenden Fertigung
Diese ausgewählten Beispiele zeigen, dass neben der konventionellen Weiterentwicklung
der Zerspantechnik aus dem Spannungsfeld Bauteilwerkstoff- und Schneidstoffentwicklung
zunehmend weitere Faktoren einbezogen werden müssen und zum
Teil eine dominierende Rolle einnehmen. Die zunehmend komplexer werdenden
Aufgaben erfordern auch eine gesamtheitliche Betrachtung des Zerspanprozesses
und aller Einflüsse, die eine wirtschaftliche, prozessstabile und damit reproduzierbare
mannarme Produktion von Serienbauteilen hoher Stückzahlen in der Fertigung von
Triebwerksbauteilen erst ermöglichen.
Moderne Bliskfräsmaschinen
• Steife 5-Achsmaschinen mit
hoher Dynamik in allen Achsen
• Rundtische mit Torque-
Antrieben
• Hochdruck-KSS-System
mit hohem Volumenstrom …
Trochoides Taumelfräsen
•5-achsiges trochoides Taumelfräsen
mit optimierten Verfahrwegen
• Automat. Werkzeugbahngenerierung
und 3D-Radiuskorrektur (5-achsig)
• Programmierung v. Tonnenfräsern
Komponente
Abbildung 7: Komplexe spanende Entwicklungsprozesse für das Bliskfräsen
Kosten [€]
Gleitschleifen oder CUG
• Nachbearbeitung gefräster Blisks mit
hoher erodynamischer Anforderung
(geringe Rauheit)
Prozess
Maschine Werkzeug
Technologie
Werkstoff
Werkstück
Neue Schaftfräswerkzeuge
• Neue Generation
innengekühlter Kordelfräser
• Tonnenfräser für die Schlichtbearbeitung
• Optimierung der
Schneidkantenpräparation …
Fertigungsgerechtes Design
• Umsetzung von Design to Cost
z.B. Zulassung von Machining Steps
im Ringraum
• Einbindung der Fertigung bereits in
der Konzept- und Auslegungsphase

Konkret heißt dies, dass nur durch eine frühzeitige Einbindung der Fertigungsentwicklung
in das Design der Bauteile sichergestellt werden kann, dass zu Fertigungsbeginn
neben dem Produkt auch eine angepasste Prozesskette für eine effektive
Fertigung installiert ist und alle am Prozess beteiligte Komponenten wie Werkzeug
und Maschine wie auch die nachgeschalteten Prozesse optimal zur Lösung der gestellten
Aufgabe beitragen.
6. Fazit
Der stete Entwicklungsdruck im Hinblick auf optimierte Bauweisen der Triebwerke
erfordert auch neue, an den konkreten Beanspruchungsfall angepasste Werkstoffe,
was in den kommenden Jahren zum verstärkten Einsatz von z.B. CFK, Keramikwerkstoffen
und γ-Titanaluminiden führen wird. Diese Entwicklung stellt damit auch
immer neue Anforderungen an die spanende Fertigung dieser Bauteile. Die Weiterentwicklung
wird vorrangig über die Bearbeitungsstrategien, die Schneidstoffe und
das Werkzeugdesign vorangetrieben. Demgegenüber findet aber auch im Zulassungsprozess
und bei der Dokumentation bzw. Überwachung von spanenden Prozessen
ein Umdenken statt, das heisst die bloße Festschreibung von z. B. Schnittwerten
und anderen Stellgrößen ist ein Relikt aus vergangener Zeit, als es unmöglich
war, aus dem Zerspanprozess selbst online aussagefähige Informationen über die
Qualität der laufenden Fertigung zu gewinnen. Neuere Entwicklungen im Bereich der
Online-Prozessüberwachung und -Regelung verfolgen das Ziel, bei der Bearbeitung
des jeweiligen Bauteils die Prozessqualität in Echtzeit zu überwachen, um das bisherige
Zulassungssystem zu ergänzen und in weiterer Ferne auch ablösen zu können.