Prozessauslegung für das Tauchfräsen tiefer Kavitäten

In der Produktion von Energiewandlungsmaschinen müssen zunehmend konstruktive Merkmale aus hochfesten Schmiedelegierungen gefertigt werden. Die zu fertigenden Kavitäten sind schwer zugänglich und durch ein grosses Aspektverhältnis, Tiefe zu Breite, charakterisiert. Das Material muss, aufgrund der eingeschränkten Zugänglichkeit, durch den Einsatz schlanker Fräser herausgearbeitet werden, die empfindlich auf die radial eingeleitete Zerspankraft reagieren. Das volle Leistungspotential moderner Werkzeugmaschinen und Schneidstoffe kann schliesslich nicht ausgeschöpft werden, da das Werkzeug selbst das Element grösster Nachgiebigkeit ist. Unter den fortschrittlichen Frässtrategien ist das Tauchfräsen das einzige Verfahren, das auf einer axialen Vorschubbewegung basiert. Die damit intuitiv erwartete Dominanz der axialen Zerspankraft wird in den wenigen Veröffentlichungen nicht durchgängig bestätigt. Weiterhin ist die nutzbare Länge der Werkzeugschneide gegenüber dem Umfangsfräsen deutlich reduziert. Das thermomechanische Belastungskollektiv konzentriert sich daher auf einen kleinen Bereich und erschwert die Auslegung des Verfahrens in einem wirtschaftlich akzeptablen Prozessfenster.