Deterministisches Schleifen optischer Gläser mit grobkörnigen Diamantschleifscheiben

Die steigenden Herausforderungen an die wirtschaftliche Herstellung großflächiger, mit rotationssymmetrischen Funktions- oder Freiformflächen ausgestatteter Bauteilkomponenten aus schwer zu zerspanenden, sprödharten Werkstoffen erfordern die Entwicklung und Bereitstellung vorhersagbarer Bearbeitungsprozesse mit deterministisch wirkenden Zerspanwerkzeugen. Die sprödharte Werkstoffpalette, hohe Komplexität der Bauteilgeometrien mit höchsten Formgenauigkeiten und optischen Oberflächenqualitäten bei gleichzeitig geringstmöglichen Randzonenbeeinflussungen begrenzen jedoch die Auswahl möglicher Fertigungsverfahren auf Rechner gesteuerte, mehr-achsige Präzisionsschleifprozesse mit hochharten Diamant- und CBN-Schleifwerkzeugen. Die Grundvoraussetzung für diese Schleifwerkzeuge ist die detaillierte Kenntnis über das Prozess- und Standzeitverhalten und damit über die Prozess und Ergebnis bestimmenden geometrischen und topografischen Schleifbelageigenschaften für eine deterministische Wirkungsweise. Der Rahmen dieser Arbeit umfasste die Analyse der Zusammenhänge zwischen der Schleifbelagtopografie und den Prozess- und Ergebnisgrößen beim Präzisionsschleifen sprödharter Werkstoffe zur Bereitstellung eines deterministischen, duktilen Schleifprozesses. Gegenstand der Untersuchungen waren unterschiedlich grobkörnige, einschichtig metallgebundene, semi-definiert und definiert belegte Diamantschleifscheiben, die in einem speziell entwickelten Abrichtprozess konditioniert und in Schleifexperimenten an einem optischen Glas auf ihre Eignung als deterministisch wirkende Zerspanwerkzeuge überprüft wurden. Anhand einer theoretischen Abrichtprozesskenngröße sowie bekannter und neu definierter, ein- und mehrdimensionaler Topografiekenngrößen erfolgte eine Charakterisierung des jeweiligen Konditionierzustands des Schleifbelags, deren Kenntnis eine Modellbildung und die Identifizierung Prozess- und Ergebnisgrößen beeinflussender Topografiekenngrößen ermöglichte.