Die Bearbeitung von Stahlgussbrammen mit Hilfe des Hochdruckschleifens ermöglicht einen gleichmäßigen Abtrag mit hohem bezogenem Zeitspanvolumen, um eine fehlerfreie Oberfläche zur Weiterverarbeitung im anschließenden Walzprozess zu erzeugen. Während des Schleifvorgangs wird durch konstant gehaltene Prozessparameterwerte (Schleifkraft, Schnittgeschwindigkeit, Vorschub und Scheibenwinkel), in Zusammenhang mit dem Verhalten und den Einflussgrößen des Schleifmittels, ein sich daraus einstellender Abtrag am Werkstück erreicht. Es ist dabei notwendig, einen vorgeschriebenen, definierten Abtragswert gesichert und reproduzierbar bei allen zu bearbeitenden Werkstoffsarten („Werksmarken“) zu erzielen. Da sich durch den Einfluss der unterschiedlichen Werkstoffparameter des zu bearbeitenden Materials sowohl der Abtrag als auch die Oberflächenqualität des Werkstücks ändert, müssen diese hier beschriebenen Prozessparameter durch empirische Versuchsreihen ermittelt und in der Maschinensteuerung hinterlegt werden.

Die Motivation und Zielsetzung dieser Arbeit besteht darin, derzeitige Wissenslücken zu schließen und eine generelle Grundlagenbasis des Prozessverständnisses zur spanabhebenden Bearbeitung mit geometrisch unbestimmter Schneide (Schleifen) von Stranggussbrammen zu erhalten. Dies ist von enormer Bedeutung, um diese Bearbeitungsvariante wirtschaftlich optimal einsetzen zu können und Ausfälle durch Brammenbrüche zu verhindern.

Gegliedert ist diese Arbeit in einen theoretischen und experimentellen Teil. Umfassende experimentelle Analysen vor und nach der Bearbeitung dienen dazu, die Evolution des Reibkoeffizienten und die ablaufenden Prozesse unter trockener Reibung mit der Oberflächentopographie und den mikrostrukturellen Eigenschaften zu korrelieren. Die gesammelten Erkenntnisse dieser Untersuchungen des tribologischen Systems sollen zu einem umfassenden Prozessverständnis führen und in ein Simulationsmodell einfließen, das als Basis für weitere Optimierungen in Form eines Prognosemodells dienen soll. Dieses Wissen ermöglicht eine quantitative Vorhersage zur Optimierung des Abtragsergebnisses an den oberflächennahen Randschichtzonen. Weiters können Maschinen- und Werkzeugparameter so ausgewählt werden, dass Risse und Brüche von Stahlgussbrammen durch die im Werkstück enthaltenen Eigenspannungen verhindert werden, und damit eine qualitätsgesicherte und eine wirtschaftliche Bearbeitung möglich ist.