Entwicklung von Werkzeugen und Prozessstrategien zum fertigungs- integrierten thermomechanischen Ran

FKM 2004
Heft Nummer 282
Vorhaben Nr. 242

Kurzfassung:

Ziel dieses Forschungsvorhabens war es, die technische Nutzung der Schleifhärtetechnologie für die Innenrundbearbeitung zur martensitischen Randschichthärtung von Stählen zu untersuchen. Bei diesem neuen Verfahren wird die beim Schleifen generierte Wärme zur prozessintegrierten Randschichthärtung genutzt und erlaubt daher eine Integration der Wärmebehandlung in die Fertigungslinie. Bei den durchgeführten Untersuchungen wurden die Einflussgrößen Werkzeugspezifikation, Kühlschmierstoffzufuhr, Schnittgeschwindigkeit, Zustellung, Einstechgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit und Abrichtbedingungen variiert und anhand der Schleifkräfte, des Werkzeugverschleißes und der Tiefe der Einhärtung ausgewertet. Dabei konnte in den Werkstücken eine gleichmäßige Tiefe der wärmebeeinflussten Zone von bis zu 1,7 mm bei gleichzeitig hohen Druckeigenspannungen in der gehärteten Randzone erzielt werden. Alle Werkstücke waren frei von Oberflächen defekten wie beispielsweise Risse. Zur Verbesserung der Oberflächenqualität wurde nach dem Schleifhärtevorgang ein Schlichtprozess mit derselben Schleifscheibe durchgeführt. So konnten die Rauheiten nach dem Schleifhärten von etwa Rz = 14