Pulsierende Kühlschmierstoffzufuhr beim Schlichtdrehen von Inconel 718

ISBN-13: 9783985553181 / Niemiecki / Miękka / 176 str.

Antonia Splettstößer

Opis

Beim Schlichtdrehen sicherheitskritischer Komponenten der Luftfahrtbranche ist die bei der Schruppbearbeitung etablierte Hochdruck-Kühlschmierstoffzufuhr (HD-KSS-Zufuhr) nur stark eingeschränkt anwendbar. Die durch den KSS-Strahl kurzgebrochenen und beschleunigten Späne kollidieren mit Werkstückoberflächen und erzeugen unzulässige Oberflächenanomalien.Einen Lösungsansatz bietet die bisher nicht angewendete pulsierende Zufuhr des KSS (P-KSS-Zufuhr). Kern der Technologie ist die gezielte Beeinflussung der Spanlänge und folgend die Eliminierung von Oberflächenanomalien durch Spankollision. Die Zusammenhänge zwischen den KSS-Zufuhrparametern, den Bedingungen des Zerspanprozesses, dem Spanbruch und der Entstehung von Oberflächenanomalien waren für die P-KSS-Zufuhr bisher nicht bekannt.Das Ziel dieser Arbeit war es daher, die fehlenden Erkenntnisse zur Anwendung der P-KSS-Zufuhr beim Schlichtdrehen von Nickelbasislegierungen systematisch zu erforschen, die Ergebnisse in einem regelbasierten anwendungsbezogenen Gestaltungsmodell darzustellen und daraus Anwendungshinweise abzuleiten. In Zerspanuntersuchungen wurde durch die P-KSS-Zufuhr eine signifikante Steigerung der Häufigkeit von bestimmten Spanlängen erzielt. Weiterhin gelang die Minimierung der Anomalien der Werkstückstirnfläche aufgrund von Spankollision gegenüber der HD-KSS-Zufuhr.Zur Zusammenführung der gewonnenen Erkenntnisse hinsichtlich der Ursache-Wirkungszusammenhänge und Wirkmechanismen zwischen den Stell-, Einfluss-, und Zielgrößen der P-KSS-Zufuhr wurde ein Gestaltungsmodell entwickelt. Es beinhaltet die Wirkbeziehungen der Elemente des Systems P-KSS-Zufuhr sowie wissensbasierte Gestaltungsrichtlinien in Verbindung mit Aktivitätsdiagrammen zur Auslegung und Anwendung der P-KSS-Zufuhr. Diese ermöglichen eine Übertragung der wissensbasierten Auslegung der P-KSS-Zufuhrparameter in die Praxis und somit die Anwendung der Technologie anhand der vorliegenden Dissertation.Abschließend erfolgte eine Bewertung technologischer, ökonomischer und ökologischer Aspekte der P-KSS-Zufuhr gegenüber konventionellen KSS-Zufuhrstrategien. Durch Anwendung der P-KSS-Zufuhr wird die Schädigung der Oberfläche minimiert, während die Vorzüge der HD-KSS-Zufuhr gegenüber der konventionellen Überflutungskühlung weitestgehend erhalten bleiben. Die P-KSS-Zufuhr stellt daher eine technologisch, ökonomisch und ökologisch sinnvolle Lösung für die Schlichtdrehbearbeitung rotationssymmetrischer Komponenten der Luftfahrtbranche dar.

Beim Schlichtdrehen von Luftfahrtkomponenten ist eine Hochdruck-Kühlschmierstoffzufuhr kaum anwendbar. Die kurzgebrochenen Späne kollidieren mit Werkstückoberflächen und erzeugen unzulässige Anomalien.Einen innovativen Lösungsansatz bietet die pulsierende Zufuhr des KSS. Oberflächenanomalien durch Spankollision werden so, bei weitestgehend erhaltenen Vorzügen der Hochdruck-Kühlschmierstoffzufuhr, eliminiert. Die Anwendung der Technologie wurde in der vorliegenden Arbeit systematisch erforscht.