Jörg Hartig

• Mittels Schneidkantenpräparation ist eine signifikante Steigerung der Werkzeugstandzeit möglich. Das Präparationsverfahren mit elastisch gebundenen Schleifscheiben bietet hierzu große Potenziale. Die genauen Einsatzmöglichkeiten sowie das Einsatzverhalten und etwaige Verfahrensgrenzen wurden bislang noch nicht ausreichend erforscht. In dieser Arbeit wurden diese Aspekte anhand der Schneidkantenpräparation von Hartmetall-Wendeschneidplatten untersucht. Zunächst wurde der Einfluss der Kontaktbedingungen auf das Prozessergebnis erforscht. Die konvexe Form der Schneidenecke führte im Vergleich zu den geradlinigen Schneidenverläufen an der Haupt- und Nebenschneide zu geringeren Kontaktflächen bei der Schneidkantenpräparation. Bei gleichen Präparationsprozessparametern wurden dadurch kleinere Schneidkantenradien an der Schneidenecke erzielt. Eine Angleichung der Verrundungsgröße, zur Erzielung eines homogenen Präparationsergebnisses an der Hauptschneide und Schneidenecke, konnte durch Anpassung der Prozessparameter erreicht werden. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass mit dem Verfahren gezielt über den Schneidenverlauf veränderliche Verrundungsgrößen (inhomogener Präparationsverlauf) erzeugt werden können. Dadurch konnten an den Schneidenbereichen, an denen während der Zerspanung geringere Spanungsdicken vorliegen, wie im Bereich der Schneidenecke, gezielt kleinere Verrundungen eingestellt werden. Darüber hinaus wurden die Werkzeugstandzeiten der eingesetzten Schleifscheiben (weich und hart), sowie deren Verträglichkeit mit dem eingesetzten nicht wassermischbaren Kühlschmierstoff untersucht. Die höchsten Schleifverhältnisse G wurden bei kleinen und mittleren Zustellungen (20 und 40 µm) und beim Einsatz der härteren Bindung erzielt. Dadurch konnten industriell relevante Schneidkantenradien bis etwa 70 µm mit einer hohen Wirtschaftlichkeit und guter Reproduzierbarkeit hergestellt werden. Die Interaktion des Kühlschmierstoffs mit der elastischen Bindung führte zu einer Quellung des Schleifbelags, wodurch die Maßhaltigkeit und Härte des Schleifbelags verringert wurde. Unter üblichen Einsatzbedingungen können diese Effekte wirksam durch die Implementierung von Abrichtzyklen und einer trockenen Lagerung der Schleifscheiben reduziert werden, sodass mit dem Verfahren reproduzierbare Präparationsergebnisse erzeugt werden können.
• A significant increase in tool life is possible by means of cutting edge preparation. The preparation process with elastic bonded grinding wheels offers great potential for this. The exact application possibilities as well as the application behavior and possible process limits have not yet been sufficiently researched. In this work, these aspects were investigated on the basis of the cutting edge preparation of cemented carbide indexable inserts. Initially, the influence of the contact conditions on the process result was investigated. The convex shape of the corner leads to smaller contact surfaces when preparing the cutting edge compared to the straight cutting edges on the major and minor cutting edges. With the same preparation process parameters, smaller cutting edge radii were achieved at the corner. An adjustment of the cutting edge radius to achieve a homogeneous preparation result at the major cutting edge and corner was achieved by adapting the process parameters. Furthermore, it was demonstrated that the process can generate cutting edge radii that vary over the course of the cutting edge (inhomogeneous preparation). As a result, smaller cutting edge roundings could be set in a targeted manner on the cutting edge areas where there is less chip thickness during machining, such as in the area of the corner. Moreover, the tool life of the grinding wheels (soft and hard) and their compatibility with the oil based metalworking fluid used were investigated. The highest grinding ratios G were achieved at small and medium depths of cut (20 and 40 µm) and when using the harder bond. As a result, industrially relevant cutting edge radii up to about 70 µm could be produced with high economic efficiency and good reproducibility. The interaction of the metalworking fluid with the elastic bond led to swelling of the abrasive body, which reduced its dimensional stability and hardness. Under usual operating conditions, these effects can be effectively reduced by implementing dressing cycles and dry storage of the grinding wheels, so that the process delivers reproducible results.