Simulationsbasierte Auslegung mehrstufiger Werkzeugsysteme zur Bohrungsfeinbearbeitung am Beispiel der Ventilführungs- und Ventilsitzbearbeitung

Autor*innen

• Christian Bölling

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Die mehrstufige Bearbeitung mit Stufenwerkzeugen ist eine häufige Zerspanungsaufgabe in der industriellen Serienfertigung. Angesichts der engen Toleranzen für Form und Lage der Ventilführung sowie des Ventilsitzes im Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors ist eine spanende Nachbearbeitung beider Bauteile unerlässlich. Der weltweite Anstieg an zugelassenen Personenkraftwagen, bedingt durch das Streben nach individueller Mobilität, führt zu höheren Anforderungen an Verbrennungsmotoren bezüglich CO2-Emissionen und erfordert Maßnahmen zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs. Dies geschieht z. B. durch eine Verlagerung des Motorbetriebspunktes in effizientere Kennfeldbereiche, was jedoch das thermo-mechanische Belastungskollektiv erhöht. Daher kommen zunehmend verschleißbeständige Sinterstähle als Konstruktionswerkstoffe zum Einsatz. Zunächst werden Schneidstoffsysteme identifiziert, die eine prozesssichere Bearbeitung unter den gegebenen Bedingungen ermöglichen. Anschließend wird eine Prozesssimulation entwickelt, die die Bearbeitung mit Stufenwerkzeugen in aufeinanderfolgenden Operationen simuliert. Eine bisher unbeachtete Unsicherheit durch die Neigung der Anbohrfläche hat signifikanten Einfluss auf den Mittenverlauf der geriebenen Bohrung, die durch eine modifizierte Pilot-Reibahle mit Senkfase verringert werden kann. Zudem kann die Länge der Dichtfläche des Ventilsitzes durch Sekundärschneiden und Einstelladapter robust gefert

• Sprache: Deutsch
• Erscheinungsdatum: 2018