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Es wurden FE-Modellierung und Berechnungen für Vollhartmetall-Schaftfräsern zur Bearbeitung der Trapez- und Kugelnuten in SDS-Hammerbohrern aus Vergütungsstahl 34CrNiMo6 entwickelt. Bisher kamen Schaftfräser als Zweischneider mit TiN-Beschichtung zum Einsatz. Bei der Herstellung der Nuten waren die bisherigen Schnittbedingungen: Drehzahl 5000 bis 12000 U/min, Schnitt ins Volle (Trapeznut) bzw. Eintauchen und anschließend Schnitt ins Volle (Kugelnut), Bearbeitung der etwa 25 mm langen Nut in etwa 2 s, Naßbearbeitung (Öl unter Hochdruck). Die Untersuchung hatte zum Ziel die Entwickklung von Nutenfräsern, die eine Bearbeitung im Trockenschnitt ermöglichen. Die Hauptkomponenten der Schnittkraft wurden nach einem Näherungsverfahren berechnet. Die Erzeugung der Geometrie des Fräsers erfolgte durch folgende Methodik: Erzeugung des Zylinders im Schaft, Addition zweier Kegelstümpfe im Bereich der Schneiden, Subtraktion zweier Zylinder für die Spannuten. Die verbesserten Werkzeuge (Zwei-, Drei- und Vierschneider) wurden durch die Firma Franken unter Nutzung eines 3D-CAD-Programmes konstruiert und die Datenfiles zur FE-Vernetzung übergeben. Die Leistungsfähigkeit der Kopplung Pro/Engineer - Marc im Hinblick auf die Abbildung geometrischer Details im Berechnungsmodell wurde mit einer feineren Vernetzung getestet. Alle Formflächen aus dem CAD-Modell wurden übernommen. Für das betrachtete Werkzeug ist jedoch die Systemgrenze bei einer Unterteilung der die Flächen des CAD-Modells begrenzenden Kurven in Elementkanten mit minimalen Kantenlängen von 0,1 mm und max. Kantenlänge von 0.25 mm erreicht, was bis zu einer Zahl von etwa 78000 Tetraedern in der Werkzeugspitze führt. Dafür sind die Berechnungen aber genügend genau. Die geometrieoptimierten Werkzeuge sind im Zusammenhang mit einer verbesserten Kombination zwischen Hartmetall und Beschichtung geeignet, die bisherige Naßbearbeitung durch Trockenfräsen zu ersetzen.
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