Forschung für die Feinstbearbeitung

Funkenerosion konditioniert Honleisten deutlich schneller

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Substitution des Rundschleifprozesses

Für den Konditioniervorgang wird die Werkzeugelektrode als Zylindersegment ausgeführt, welches einer Negativform des Honwerkzeugs entspricht. Die Honleisten werden vor der Konditionierung innerhalb des Grundkörpers auf den zu honenden Zylinderdurchmesser aufgeweitet und arretiert. Während der Konditionierung beziehungsweise des Erosionsvorgangs wird das Werkzeug in Rotation versetzt und kontinuierlich an die Werkzeugelektrode herangeführt. Der Schneidbelag und somit das Honwerkzeug nimmt dabei die Form und das Maß der Werkzeugelektrode an, wodurch der Rundschleifprozess substituiert wird. Mithilfe der Funkenerosion kann somit gleichzeitig die Makroform als auch die erforderliche Topografie und somit die Mikrostruktur in das Werkzeug eingebracht werden, die für erfolgreiche Honprozesse erforderlich sind.

Anhand der durchgeführten Untersuchungen lässt sich feststellen, dass die Qualität und auch die Dauer der Einsatzvorbereitung von verschiedenen Faktoren abhängig ist. So müssen die Prozessparameter des Erodierprozesses, wie beispielsweise der Entladestrom, auf die jeweilige Spezifikation der Honleisten, insbesondere an die Bindungsmaterial und die Schneidkorngröße, angepasst werden.

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Erodierte Honleisten haben Potenzial

Nach den funkenerosiven Konditionierungen wurden die Honwerkzeuge umfangreichen Tests an Reparaturbuchsen aus Grauguss unterzogen. Hierbei wurden einerseits die Auswirkungen unterschiedlicher Konditionierstrategien auf die Bearbeitungsergebnisse gegenübergestellt als auch verschiedene Honleistenspezifikationen getestet. Anhand der Prozesskenngrößen und Arbeitsergebnisse ist ersichtlich, dass die entstandene Oberflächentopografie der Honleisten für anschließende Honprozesse sehr gut geeignet ist. Im Vergleich zu eingehonten, selbstschärfenden und damit prozessstabilen Honleisten liegen nach dem funkenerosiven Konditionierprozess zunächst schärfere Honleisten-Oberflächen vor. Hierbei ragen viele Schneidkörner aus der Bindung heraus, deren Einbetttiefe innerhalb der Bindung sehr gering ist. Diese überhöhte Schärfe verringert sich jedoch innerhalb einer kurzen Einlaufzeit, die insbesondere signifikant kürzer ist als die von manuell geschärften Honleisten, die ebenfalls getestet wurden. Diese aufgeführten allgemeinen Erkenntnisse wurden bei allen unterschiedlichen Honleistenspezifikationen ermittelt. Dabei wurden sowohl unterschiedliche Bindungen als auch verschiedene Schneidkorngrößen getestet.

Innerhalb der Untersuchungen konnte ebenfalls gezeigt werden, dass auch größere Formfehler, wie sie bei der Herstellung von Honleisten beispielsweise durch den Sinterprozess auftreten können, durch den Erodierprozess reproduzierbar und effizient beseitigt werden können. Im Vergleich zur konventionellen Konditioniertechnik durch Rundschleifen und manuellem Schärfen konnte die Zeit zur Einsatzvorbereitung von Honwerkzeugen durch den Einsatz der Funkenerosion um 88 % gesenkt werden. Das Unternehmen Diahon Werkzeuge GmbH & Co. KG aus Filderstadt setzt das Verfahren bereits erfolgreich ein und führt ein Gebrauchsmuster unter der Dokumentennummer DE202018105343U1. Im Fachjournal Precision Engineering (Ausgabe 62, 2020) ist zu diesem Thema erst kürzlich ein umfangreicher Fachaufsatz unter dem Titel „Electrical discharge dressing of honing stones“ erschienen. MM

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