Methodik zur Identifizierung von funktionsrelevanten Oberflächen- und Randzoneneigenschaften in der Hartfeinbearbeitung

Voraussetzung für die gezielte Erzeugung und Optimierung von funktionalen Oberflächen ist die Kenntnis des Zusammenhangs zwischen Fertigungstechnologien, den erzielbaren Oberflächen- und Randzoneneigenschaften sowie dem Funktionserfüllungsgrad im Produkteinsatz. Liegen diese Kenntnisse vor, so können ausgehend vom gewünschten Einsatzverhalten die erforderlichen Oberflächeneigenschaften abgeleitet und in einem nächsten Schritt eine Prozesskette gestaltet werden, die diese Eigenschaften gezielt erzeugt. In der industriellen Praxis ist die Kenntnis dieser Zusammenhänge meist nicht oder nur unvollständig vorhanden, weswegen eine funktionsorientierte Prozessauslegung häufig unterbleibt. Daher erfolgte im Verbundprojekt PlanPP, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wurde, die Entwicklung einer Methodik zur Identifizierung von funktionsrelevanten Oberflächen- und Randzoneneigenschaften in der Hartfeinbearbeitung. Dieser Abschlussbericht bietet eine detaillierte Darstellung der Projektergebnisse. Die durch das Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen entwickelte Methodik wird einerseits allgemeingültig erläutert, andererseits erfolgt die Anwendung der Methodik zur Untersuchung zweier Bauteilfunktionen. Mit dem Verbundprojektpartner CEROBEAR GmbH wurde der Einfluss der Prozesskette auf die Wälzfestigkeit von Lagerringen ermittelt. Das Hartglattwalzen von einsatzgehärteten, rotationssymmetrischen Bauteilen zur Steigerung der Umlaufbiegefestigkeit stand für die ECOROLL AG Werkzeugtechnik im Vordergrund. Die Auswertung der Zusammenhänge zwischen Oberflächen- und Randzoneneigenschaften sowie dem Funktionserfüllungsgrad erfolgte auf Basis von Messungen durch die Mahr GmbH und die Stresstech GmbH. Die Grindaix GmbH bildete die im Verbundprojekt entwickelte Methodik im Softwaretool „Technologienavigator“ ab.