Experimentelle und numerische Untersuchungen zur Temperatur- und Wärmequellenverteilung beim Hochgeschwindigkeitsspanen

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In einem mit dem Werkzeugmaschinenlabor (WZL) und dem Lehr- und Forschungsgebiet Werkstoffkunde (LFW) abgestimmten gemeinsamen Untersuchungsprogramm sollen vom Lehrstuhl für Wärmeübertragung und Klimatechnik (WÜK) die thermischen Vorgänge beim Spanen genauer untersucht werden. Ziel ist es, die Energieumwandlung bei der Umformung des Materials und durch die Reibvorgänge, den Wärmetransport und die auftretenden Temperaturen in Abhängigkeit der beim Hochgeschwindigkeitsspanen relevanten Prozeßparameter zu ermitteln, um daraus neue Erkenntnisse bezüglich der Spanbildungsmechanismen und der Randzonenbeeinflussung zu gewinnen. Es ist ein eng gekoppelter Einsatz experimenteller und numerischer Untersuchungen geplant. Während die experimentellen Beobachtungen des Prozesses eine sichere Datenbasis für die Wahl der Randbedingungen und die Überprüfung numerischer Verfahren liefern können, muß mit Hilfe der numerischen Berechnungen bis in die kritischen Bereiche der Reibflächen und der Scherzonen extrapoliert werden. Dabei wird auch untersucht, inwieweit sich Inhomogenitäten und Gefüge- und Phasenumwandlungen auf den Wärmetransport auswirken und bei der Modellierung und Berechnung berücksichtigt werden müssen.