Effizientere Kühlschmierung mit optimierten Innenkühlkanälen

Özkaya, E.1, a; Biermann, D.1, b

1)
Institut für Spanende Fertigung, Technische Universität Dortmund, Baroper Str. 303, 44227 Dortmund

a) oezkaya@isf.de; b) biermann@isf.de

Kurzfassung

Eine CFD-Simulation ergab, dass die Wirkzonen eines Standard-Gewindebohrers nur unzureichend mit KSS versorgt werden und die Strömung entgegengesetzt zu den Schneiden verläuft. Eine Modifikation der Anordnung der IK-Kanäle reduzierte den Freiflächenverschleiß deutlich.

Sowohl Hochleistungsgewindebohrer als auch Gewindebohrer für die Bearbeitung hochlegierter Werkstoffe sind in der Regel mit Innenkühlkanälen ausgestattet, um so eine direkte Versorgung an den Schneiden zu gewährleisten. Aufgrund der Unzugänglichkeiten beim Gewindebohren kann jedoch die tatsächlich stattfindende Strömungsverteilung experimentell nicht im Detail untersucht werden. Die CFD-Simulation (Computational Fluid Dynamics) stellt hier ein bedeutendes Forschungs- und Entwicklungsinstrument dar, mit dem die geometrische Auslegung der Innenkühlkanäle in Abhängigkeit des Kühlschmierstoffs untersucht und entsprechend optimiert werden kann, was zu einer effizienteren Strömungsverteilung führt.

A CFD simulation revealed that the cutting edges of a standard tapping tool are insufficiently supplied with coolant lubricant and that the lubricant flows in opposite direction of the cutting edges. A modification of the coolant channel arrangement reduced the flank wear significantly.

High performance tapping tools and tapping tools for machining high-alloy materials are generally equipped with coolant channels, to guarantee a direct lubricant supply at the cutting edges. Due the geometrical inaccessibility of the tapping process, the real flow distribution of the fluid cannot be investigated experimentally in detail. Therefore, the CFD simulation is an important research tool, which allows the investigation of the dependence between the geometrical design parameters of the internal coolant channels and the lubrication distribution, so that the coolant channel design and the tool life could be optimized accordingly.

Schlüsselwörter

DE Computational Fluid Dynamics (CFD), Gewindebohren, Kühlschmiermittelverteilung - EN Computational Fluid Dynamics (CFD), tapping process, Coolant lubrication distribution

Veröffentlichung

WB Werkstatt + Betrieb (Spezial), Hanser Verlag, 6 (2017) 150, S. 60-63