Ultrapräzisionsschleifen von Stahl und neu synthetisierten PVD-Hartstoffschichten:
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Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2011
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Schriftenreihe: | Forschungsberichte aus der Stiftung Institut für Werkstofftechnik, Bremen
51 |
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INHALTSVERZEICHNIS
FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGEN 5
1 EINLEITUNG 9
2 STAND DER TECHNIK UND WISSENSCHAFT 11
2.1 FERTIGUNGSUMGEBUNG (VORAUSSETZUNGEN FUER DIE
ULTRAPRAEZISIONSBEARBEITUNG) 16
2.2 ULTRAPRAEZISIONSWERKZEUGMASCHINEN 17
2.3 SENSORIK UND STEUERUNG 22
2.4 SCHLEIFKINEMATIK/VERFAHREN 24
2.5 WERKZEUGE 27
2.5.1 KONDITIONIERUNG UND ABRICHTTECHNIKEN 33
2.5.1.1 ELID-UNTERSTUETZTES PRAEZISIONSSCHLEIFEN 34
2.5.1.2 MECHANISMEN UND METHODEN DES ELID-SCHLEIFENS 35
2.6 TRENNMECHANISMEN 39
2.6.1 GRUNDLEGENDE BETRACHTUNGEN 39
2.6.2 TRENNMECHANISMEN SPROEDHARTER WERKSTOFFE MIT KRISTALLIN/AMORPHER
STRUKTUR AM BEISPIEL VON GLAS UND GLASKERAMIK 44
2.6.3 TRENNMECHANISMEN BEI DER SCHLEIFTECHNISCHEN BEARBEITUNG
SPROEDHARTER
KRISTALLINER WERKSTOFFE 47
2.6.4 METALLISCHE PVD-SCHICHTEN 49
2.7 EINFLUSS DES KUEHLSCHMIERSTOFFS 54
3 PROBLEMSTELLUNG UND ZIELSETZUNG 59
3.1 EXPERIMENTELLES VORGEHEN 63
4 VERSUCHSTECHNIK 66
4.1 VERSUCHSUMFELD 66
4.2 RITZVERSUCHSTAND FUER QUASISTATISCHE RITZVERSUCHE 66
4.3 HOCHDRUCKANLAGE FUER RITZUNTERSUCHUNGEN UNTER ALLSEITIGEM DRUCK 68
4.4 SCHLEIF- UND RITZVERSUCHSSTAND 69
1
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1011203324
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
4.5 ULTRAPRAEZISIONS-SCHLEIFMASCHINE 70
4.6 DIAMANTKONTAKTTEST 74
5 MESSTECHNIK 75
5.1 WERKSTOFFCHARAKTERISIERUNG 75
5.1.1 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 75
5.1.2 GLIMMENTLADUNGSSPEKTROSKOPIE (GDOS) 83
5.1.3 ROENTGENOGRAPHISCHE PHASENANALYSE (XRD, X-RAY DIFFRACTION) 83
5.2 FERTIGUNGSMESSTECHNIK 84
5.2.1 LASERINTERFEROMETRIE 84
5.2.2 KRAFTMESSUNG 86
5.2.3 WEILJLICHTINTERFEROMETRIE 87
5.2.4 EBENHEITSANALYSE 89
5.2.5 PROFILOMETRIE 91
6 EINGESETZTE VERSUCHSVERFAHREN, METHODEN UND KINEMATIKEN 92
6.1 QUASISTATISCHE RITZVERSUCHE 92
6.2 RITZEN UNTER ALLSEITIGEM DRUCK 92
6.3 SCHLEIFTECHNISCHE UNTERSUCHUNGEN 94
6.3.1 WERKZEUGE 95
6.3.2 EINGESETZTE VERFAHRENSVARIANTEN DES PLANSCHLEIFENS 97
6.3.3 EINGRIFFSGROESSEN BEIM SCHLEIFEN MIT
QUER-UMFANGS-PLANSCHLEIFKINEMATIK 99
7 ERGEBNISSE 107
7.1 DEFINITION DES ULTRAPRAEZISEN SCHLEIFENS 107
7.2 CHARAKTERISIERUNG DER VERSUCHSWERKSTOFFE 109
7.2.1 STAHL X42O-13 (SUBSTRATWERKSTOFF) 109
7.2.2 SCHICHTSTRUKTURANALYSE 111
7.2.3 TECHNOLOGISCHE SCHICHTEIGENSCHAFTEN 116
7.2.4 ERGEBNISSE DER RITZVERSUCHE 126
2
IMAGE 3
7.2.5 FAZIT DER WERKSTOFFCHARAKTERISIERUNG 138
8 ERGEBNISSE DER SCHLEIFTECHNISCHE BEARBEITUNG 140
8.1 ZIELE DER SCHLEIFTECHNISCHEN UNTERSUCHUNGEN 140
8.2 KINEMATISCHE EINFLUESSE AUF DIE OBERFLAECHENAUSBILDUNG BEIM
ULTRAPRAEZISEN
SCHLEIFEN 141
8.3 SIMULATION 143
8.4 EINFLUSS DER SCHLEIFWERKZEUGE AUF DIE OBERFLAECHENAUSBILDUNG 158
8.5 ELEKTROUNTERSTUETZTES SCHLEIFEN 162
8.6 EINFLUSS DES KUEHLSCHMIERSTOFFS 172
8.7 EINFLUSS DER STELL-, PROZESS- UND SYSTEMGROESSEN 173
9 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 180
10 LITERATUR 185
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