Thermomechanische Wirkmechanismen bei der Hochgeschwindigkeitszerspanung von Titan‐ und Nickelbasislegierungen
Thermomechanische Wirkmechanismen bei der Hochgeschwindigkeitszerspanung von Titan‐ und Nickelbasislegierungen
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泰坦高级风电热机械装置和镍基础法
DOI:
10.1002/3527605142.ch21
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发表时间:
2005
影响因子:
5.6
通讯作者:
T. Wessels
中科院分区:
文献类型:
--
作者:
Hans Hoffmeister;T. Wessels
Projektziel war es, die thermomechanischen Vorgänge bei der Zerspanung von TiAl6V4 und Inconel 718 bei extremhohen Schnittgeschwindigkeiten grundlegend herauszuarbeiten. Es wurde untersucht, wie sich die plastische Verformung, die Stofftrennung und ‐umlenkung insbesondere bei hohen Schnittgeschwindigkeiten einstellen. Aus den erzielten Erkenntnissen sollten Parameterempfehlungen für den Einsatz in realen Prozessen erarbeitet werden.Die Untersuchungen zeigten, dass die Spansegmentierung mit steigender Spanungsdicke bei beiden Werkstoffen sowie mit steigender Schnittgeschwindigkeit bei Inconel 718 zunahm. Für TiAl6V4 ergab sich über die Schnittgeschwindigkeit ein annähernd konstanter Verlauf der spezifischen Schnittkraft, wohingegen die Werte bei Inconel 718 mit steigender Schnittgeschwindigkeit abnahmen. Aus den Zerspankräften und ‐temperaturen wurden Erkenntnisse über das Reibungsverhalten erarbeitet. Die Reibtangentialkräfte und ‐koeffizienten nahmen mit zunehmender Schnittgeschwindigkeit durch die temperaturbedingt erweichende Kontaktzone sehr geringe Werte an. Im Anschluss an die Zerspanversuche wurde die Qualität der Werkstückrandzone durch Verformungs‐ und Eigenspannungsmessungen festgestellt. Diese lieferten für hohe Schnittgeschwindigkeiten Zugeigenspannungen an der Oberfläche und Druckeigenspannungen in geringen Randschichttiefen. Die Untersuchungen zeigten ebenfalls, dass eine Spanrandbegrenzung die Spanbildung so beeinflusst, dass die Neigung zur Spansegmentierung verringert wird. Mit einer Schnellstoppversuchseinrichtung wurden zur Ermittlung der Spanbildungsstadien Spanwurzeln erzeugt. Die Analyse der erzeugten Verformungszustände ergab eine gleichmäßige Spansegmentierung von TiAl6V4, wohingegen sich die Spanbildung von Inconel 718 stark schnittgeschwindigkeits‐, spanungsdicken‐ und gefügeabhängig zeigte.