Abrichten keramisch gebundener Schleifscheiben mit CVD-Diamant-Formrollen

Im Rahmen dieser Arbeit wird ein kinematisches Modell zur Prognose der Prozesskräfte beim Abrichten mit Formrollen erarbeitet. Basis der Betrachtung ist die geometrisch definierte Gestalt der CVD-Diamanten ohne Freiwinkel, weshalb ein Anteil der Materialtrennung über die Freifläche realisiert wird und entsprechend die Prozesskräfte bestimmt.

Die Kräfte des Abrichtprozesses wiederum nehmen Einfluss auf die Schleifscheibentopographie als Nutzgröße. Ursächlich sind die Mechanismen Kornbruch und -ausbruch, deren Anteil maßgeblich variiert.

In Folge der tribologischen Beanspruchung tritt am Abrichtwerkzeug Verschleiß auf. Das verwendete Schleifmittel übt dabei wesentlichen Einfluss auf diese Verlustgröße aus. Grünes Siliciumcarbid führt im Vergleich zu Korund zu circa neun Mal höheren Verschleißraten am CVD-Diamantwerkzeug. Als Ursache wird der Adhäsivverschleiß vermutet, da die Adhäsion von Partikeln in Kombination mit einer Veränderung der Reibverhältnisse nachgewiesen werden kann. Oxidation und Oberflächenzerrüttung haben bei einer entsprechenden Prozesskühlung einen quantitativ geringeren Einfluss. Stahlspäne erhöhen die Verschleißrate am Abrichtwerkzeug nicht. Eine Graphitisierung am CVD-Diamanten kann nur in Randbereichen bei einer Prozessführung ohne Kühlschmierung ermittelt werden. Mögliche Umwandlungen zu sp²-gebundenem Kohlenstoff auf der Stirnfläche des Diamanten werden durch die abrasive Wirkung des Schleifmittels direkt wieder getrennt und sind folglich nicht nachweisbar.