Experimenteller Abgleich und Verifizierung des simulativ ermittelten Aufteilungsverhältnisses der Zerspanungsleistung in Span, Werkstück und Werkzeug

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Die Nutzleistung einer Werkzeugmaschine wird im Fertigungsprozess in Wärme umgesetzt. Der Prozess stellt im System Werkzeugmaschine-Werkzeug-Werkstück die größte Wärmequelle dar. Die Prozesswärme und die Fertigungsbedingungen beeinflussen damit wesentlich das thermische Verhalten der Werkzeugmaschine. Bei der Simulation des thermischen Verhaltens konnten diese Bedingungen bisher nur ungenügend berücksichtigt werden. Dieser Mangel führt insbesondere bei der Kompensation von thermischen Verformungen an Werkzeugmaschinen zu unzulässigen Restfehlern. Ziel des Projektes ist, die Zerspanungs- und Prozessbedingungen als aussagefähige thermische Randbedingungen zu beschreiben, um damit den Fertigungsprozess bei der thermischen Simulation spanender Werkzeugmaschinen darstellen zu können. Diese thermischen Randbedingungen können in Form detaillierter Verhaltensmodelle der Wärmeübertragung effektiv für weite Parameterbereiche untersuchen werden. Über Modellreduktionen und eine regressive Auswertung der Simulationsergebnisse lassen sich parameterabhängige thermische Modellobjekte für den Zerspanungsvorgang und die damit zusammenhängenden Prozessbedingungen aufbauen. Damit lassen sich zustandsaktuell die veränderlichen Prozessbedingungen bei der Kompensation der thermischen Verformungen an Werkzeugmaschinen berücksichtigen.