Analysis of plastic-mechanical actions in the chip formation zone on high-speed cutting of deep holes with gun-drilling tools

枪钻刀具高速深孔切削切屑形成区塑性机械作用分析

• 批准号: 5315236
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Uwe Heisel
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Werkzeugmaschinen (IFW)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2001-12-31 至 2003-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5315236?language=en
• 关键词: Analysis; plastic; mechanical; actions; chip

Aufgrund der höheren erreichbaren Bearbeitungsqualität, der kürzeren Hauptzeit und der daraus resultierenden allgemeinen Kostenreduktion erfährt die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung (HSC-Bearbeitung) derzeit in vielen Bereichen der Fertigung große Aufmerksamkeit. Bei der HSC-Bearbeitung lassen sich höhere Zerspanvolumina bei niedrigen Schnittkräften und damit geringen Werkzeugdeformationen erreichen. Letzteres ist bei sensiblen Prozessen z.B. dem Fertigen tiefer Bohrungen kleinster Durchmesser von großer Bedeutung. Im Vergleich zur konventionellen Zerspanung liegen bei der HSC-Bearbeitung eine Reihe von Eigenschaften vor, die eine maßgebliche Rolle bei der Auslegung einer konkreten Fertigungsaufgabe spielen und daher bekannt sein müssen. Zu diesen Eigenschaften gehören die Kenngrößen der plastischen Verformung von Werkstoff-Volumenelementen in der Zerspanzone, die energetischen Vorgänge (Energietransformation) bei der Zerspanung, der Koeffizient der Spanstauchung, die Kontaktlänge zwischen der Spanebene des Werkzeuges und dem Span, die Zeitverzögerung der plastischen Verformung u. a. Die Bestimmung dieser Eigenschaften erlaubt einerseits eine optimierte Auslegung des Werkzeug-Schneidkeils nach festgelegten Qualitätskriterien und andererseits die Berechnung der Belastung und Deformation des Werkzeuges sowie die Definition der notwendigen Prozessrandbedingungen. Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die Bestimmung von HSC-Zerspanbereichen für das Tieflochbohren kleiner Durchmesser, innerhalb derer eine prozesssichere und wirtschaftliche Bearbeitung möglich ist. Das Forschungsvorhaben ist in drei grundlegende Arbeitsschritte gegliedert: Die Untersuchung der plastomechanischen Effekte in der Zerspanzone, die Erarbeitung eines FE-Modells bezüglich der Wechselwirkung zwischen Schneidkeil und Werkstück sowie die Auslegung eines Einlippenwerkzeuges zur HSC-Bearbeitung tiefer Bohrungen. Das Ziel des ersten Jahres ist, aufbauend auf dem heutigen Kenntnisstand zu den Wirkmechanismen in der Zerspanzone, die theoretische und experimentelle Ermittlung der Eigenschaften des mechanisch und thermisch belasteten defomierten Zustandes des Werkstoffs bei der HSC-Bearbeitung tiefer Bohrungen.

Aufgrund der höheren erreichbaren Bearbeitungsqualität，der kürzeren Hauptzeit und der daraus resultierenden allgemeinen Kostenreduktion erfährt die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung（HSC-Bearbeitung）derzeit in vielen Bereichen der Fertigung große Aufmerksamkeit. Bei der HSC-Bearbeitung lassen sich höhere Zerspanvolumina bei niedrigen Schnittkräften und damit geringen Werkzeugdeformationen erreichen.信是敏感的。在大卧室里的小花园里种上了一棵。Im Vergleich zur konventionellen Zerspanung liegen bei der HSC-Bearbeitung eine Reihe von Eigenschaften vor，die eine maßgebliche Rolle bei der Auslegung einer konkreten Fertigungsaufgabe spielen und daher bekannt sein müssen. Zu diesen Eigenschaften gehören die Kenngrößen der plastischen Verformung von Werkstoff-Volumenelementen in der Zerspanzone，die energetischen Vorgänge（Energietransformation）bei der Zerspanung，der Koeffizient der Spanstauchung，die Kontaktlänge zwischen der Spanebene des Werkzeuges und dem Span，die Zeitverzögerung der plastischen Verformung u. a.这种特征分析的提出，使我们能够在确定质量标准的基础上，通过对非传统过程的定义，对工件的变形和变形进行优化。Ziel des Forschungsvorhabens is daher die Bestimmung von HSC-Zerspanbereichen für das Tieflochbohren kleiner Durchmesser，innerhalb derer eine prozesssichere und Schaftliche Bearbeitung möglich ist.研究内容包括三个基本的工作过程：对零跨区的塑性力学效应的研究，以及有限元模型的修正，其中有限元模型的修正是由应力应变和工作状态决定的，而有限元模型的修正则是由一种用于HSC-Bearbeitung Bohrungen的方法决定的。在前几年的研究中，我们从理论上和实验上验证了在高速钢轴承的作用下，发动机的热变形机理和热变形特性。