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GEKKo

Experimentelle und modellbasierte Grundlagenuntersuchungen zum Einfluss von Kühlschmierstoffen auf Kontaktmechanik, Materialabtrag und Wärmetransport beim Schleifen

Ausgangslage

Beim Schleifen entsteht sehr viel Wärme, die ohne geeignete Kühlung zu Beschädigungen an Werkstück und Werkzeug führen kann. Aus diesem Grund finden die meisten Schleifproesse unter einer Überflutungsschmierung mit Kühlschmierstoffen statt. Neben den positiven Wirkungen führt ein Übermaß an Schmierstoff jedoch auch zu einem reduzierten Schneideingriff und damit verminderter Prozesseffektivität. Darüber hinaus können sich auch die Schleifergebnisse je nach verwendetem Kühlschmierstoff stark unterschieden. Diese Variabilität macht es nötig für jeden Anwendungsfall die Kühlung individuell abzustimmen um ein Optimum aus Qualität, Effizienz und Effektivität zu erzielen. Bisher sind dafür Parameterstudien nach dem Prinzip von „Trial-and-Error“ notwendig deren Gültigkeitsbereich sich auf einen festen Satz an Werkstück und Prozessparametern begrenzen. Für eine allgemeingültigere und gezielte Optimierung des Prozesses fehlt es hingegen an einem Grundverständnis über die genauen systemischen Wirkungen von Kühlschmierstoffen auf den Schleifprozess und die zugehörigen kontaktmechanischen Vorgänge im Schleifspalt.

Projektinformationen

  • Projekt: GEKKo
  • Projektlaufzeit: 01.01.2023 - 31.12.2025
  • Projektförderer: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Projektpartner

  • Institut für Dynamik und Schwingungen (IDS)

Projektbeschreibung

Schleifen

Im Laufe des Projektes soll ein fundamentaler Erkenntnisgewinn über den Einfluss verschiedenster Eingangsfaktoren auf das Ergebnis geschmierter Schleifprozesse generiert werden. Dazu werden sowohl mikroskopische Vorgänge auf Rauheitsebene, wie etwa die Bewegung und Verteilung des Schmierstoffes im Kontakt rauer Oberflächen, als auch makroskopische Effekte wie die dynamische Konturanpassung der Kontaktoberflächen untersucht. Ein besonderer Fokus liegt auf der hydrodynamischen Tragwirkung des Schmierstoffes und deren Einfluss auf das Schleifergebnis sowie auf Kühlwirkung und Materialabtrag währen dem Prozess. Die Untersuchungen gliedern sich in modellbasierte Simulationsansätze sowie in experimentelle Versuche auf Labor- und Maschinenebene. Die Erkenntnisse aus den verschiedenen Messungen und Simulationen werden zusammengeführt, vergleichen und daraus erste Rückschlüsse auf die Gesetzmäßigkeiten der Prozesse in der Grenzschicht von Nassschleifkontakten gezogen.

Mitglieder

Oliver Schömig
+49 531 391 - 7658
oliver.schoemig(at)tu-braunschweig.de
Robar Arafat
+49 531 391 - 7657
r.arafat(at)tu-braunschweig.de
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