Vorhersage von Spanbruch bei der Zerspanung mit geometrisch bestimmter Schneide mit Hilfe schädigungsmechanischer Ansätze

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Zur Gewährleistung einer ausreichenden Prozesssicherheit beim Außenlängsdrehen kommt der Vorhersage von Spanformen eine wesentliche Bedeutung zu. Durch die komplexen Abläufe in der Spanentstehung bietet sich der Einsatz der Finiten Elemente Methode (FEM) zur numerischen Beschreibung des Zerspanprozesses an, welche eine ortsaufgelöste Berechnung von thermischen und mechanischen Beanspruchungsgrößen berücksichtigt. Die Simulation des Spanbruchs mittels FEM wurde bislang allerdings nicht erfolgreich durchgeführt, weil die dafür benötigten Versagenskriterien und Schädigungsmodelle nicht entsprechend entwickelt wurden. Im Bereich der Werkstofftechnik haben sich in den letzten Jahren vermehrt Versagenskriterien etablieren können, die auf Gefügeebene definiert sind und deshalb den Einfluss der Mikrostruktur des Werkstoffs auf das Versagensverhalten quantitativ beschreiben. Aus diesem Grund sollen in dem Projekt mikroskopische Versagenskriterien so aufbereitet bzw. weiterentwickelt werden, dass sie zur FEM-Simulation des Spanbruchs beim Außenlängsdrehen eingesetzt werden können. Ziel ist es, den werkstoff- und prozessseitigen Einfluss auf die Spanbrucheigenschaften quantitativ beschreiben zu können.