Schlüsselwort: Zerspankraft

Methodik zur Prognose der Bauteillebensdauer unter Berücksichtigung von Fertigungseinflüssen

Methodik zur Prognose der Bauteillebensdauer unter Berücksichtigung von Fertigungseinflüssen von Nyhuis, Peter, Winkens, Maximilian
Zur Verfolgung einer präventiven Instandhaltungsstrategie muss die Lebensdauer eines Bauteils möglichst genau prognostiziert werden. Zur Erhöhung der Güte berücksichtigt die entwickelte Methodik zur Lebensdauerprognose von ermüdungsgefährdeten Bauteilen den Fertigungseinfluss Eigenspannungen. Dafür wird ein erfahrungsbasierter Ansatz verfolgt, bei dem Lebenszyklusinformationen von baugleichen Bauteilen ausgewertet werden. Die Erfassung der relevanten Informationen ist mit Hilfe moderner Überwachungstechnologien, wie sie beispielsweise im Sonderforschungsbereich 653 erforscht werden, aufwandsarm durchführbar.
Aktualisiert: 2019-11-07
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Kinematische und mechanische Wirkungen des Kugelkopffräsens

Kinematische und mechanische Wirkungen des Kugelkopffräsens von Denkena, Berend, Urban, Bernhard
In der vorliegenden Arbeit wird ein analytisches Berechnungsmodell der Eingriffsgrößen beim Kugelkopffräsen vorgestellt. Die Eingangsgrößen des Modells sind Werkzeugkugelradius, Schnitttiefe, Zeilenbreite, Zahnvorschub und Werkzeuganstellung zur Oberfläche. Berechnet werden Eingriffswinkel, Einstellwinkel, Schnittlänge, Spanungsdicke und Spanungsquerschnitt. Der Einfluss der unterschiedlichen Eingangsgrößen auf die Ausgangsgrößen wird systematisch analysiert und diskutiert. In Zerspanversuchen wird der Einfluss der Fräsparameter auf die Zerspankräfte beim Schlichtfräsen von hochvergütetem Kaltarbeitsstahl untersucht. Dominanten Einfluss haben der Freiflächenverschleiß und die Schnittge-schwindigkeit. Durch Freiflächenverschleiß werden Quetsch- und Reibkräfte verstärkt. Bei steigender Schnittgeschwindigkeit werden die Zerspankräfte mit dynamischen Kräften überlagert, die durch den Fräsereintrittsimpuls hervor-gerufen werden. Die dynamischen Kräfte steigen linear mit der Schnittge-schwindigkeit. Darüber hinaus werden die Energien beim Fräsen, die resul-tierende Oberflächenbeschaffenheit und der Werkzeugverschleiß untersucht.
Aktualisiert: 2019-10-17
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Berechnung der Zerspankräfte bei variierenden Spanungsquerschnittsformen

Berechnung der Zerspankräfte bei variierenden Spanungsquerschnittsformen von Denkena, Berend, Köhler, Jens
Empirische Modelle bezüglich Zerspankräfte und Spanbildungsmechanismen sind derzeit hinsichtlich einer minimalen Spanungsdicke und des Verhältnisses aus Schnitttiefe zu Vorschub nur eingeschränkt gültig. Ein neuer Ansatz basiert auf der Prognose der Spanfließrichtung sowie der Bestimmung effektiver Spanungsgrößen. Die Spanfließrichtung korreliert dabei mit der resultierenden Richtung aus Vorschub und Passivkraft, der Drangkraft. Der Spanungsquerschnitt kann über die effektive Spanungsbreite und effektive Spanungsdicke beschrieben werden. Die Schnittkraft ist dabei direkt proportional zur effektiven Spanungsbreite. Daher wird eine bezogene Schnittkraft definiert, welche von der effektiven Spanungsdicke abhängt. Ein vergleichbarer Zusammenhang gilt auch für die Drangkraft. Aufbauend auf diesen Ergebnissen wird ein Kraftmodell hergeleitet, welches einen breiten Spanungsdickenbereich und beliebige Spanungsquerschnittsformen berücksichtigt. Hinsichtlich des Skalierungseffektes, der bei reduzierten Spanungsdicken zu erhöhten spezifischen Kräften führt, wird herausgearbeitet, dass dieser im Wesentlichen auf veränderte Temperaturen in der Spanbildungszone zurückzuführen ist.
Aktualisiert: 2019-10-17
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