Einlippentiefbohren mit sensorintegrierten Werkzeugen zur Einstellung definierter Funktionsmerkmale in der oberflächennahen Bohrungsrandzone

Das Ziel des Vorhabens ist es, die Eigenspannungen in der Randzone einer zu erzeugenden Bohrung sowie deren Oberflächengüte im Prozessverlauf innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs zu halten. Dies soll unter Berücksichtigung von Störgrößen wie bspw. Werkzeugverschleiß erfolgen. Definierte Eigenspannungen sowie Rauheitswerte spielen bei hoch wechseldruckbelasteten Bauteilen eine wichtige Rolle für den Erfolg von nachfolgenden Bearbeitungsschritten sowie für die Bauteillebensdauer. Zu diesen Bauteilen zählen auch Rails (Druckspeicher) in Common-Rail-Systemen für große Stationär- oder Offroad-Motoren sowie Hydraulikkomponenten oder Teile von Energieanlagen. Aufgrund der hohen Qualitätsanforderungen werden die Zentralbohrungen in diesen Komponenten üblicherweise mit dem Einlippentiefbohren hergestellt. Der Eigenspannungszustand in der Bohrungsrandzone, aber auch die Oberflächengüte ist maßgeblich vom thermomechanischen Belastungskollektiv in der Wirkzone abhängig, welches durch die Wahl der Schnittdaten oder der Kühlschmiersituation beeinflusst werden kann. Vor diesem Hintergrund wird die folgende Forschungshypothese verfolgt: Mit der werkzeugseitigen, multisensorbasierten Erfassung von Prozessdaten können auf der Basis eines modellgestützt vorausberechneten Toleranzfeldes die Schnittdaten so nachgeführt werden, dass im Vorfeld definierte Oberflächen- und Randzoneneigenschaften gewährleistet werden können.