Simulation des Größeneinflusses bei der Spanbildung mit geometrisch bestimmter Schneide in Eisenbasiswerkstoffen

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Ziel des Verbundvorhabens ist es, die Größeneinflüsse bei der Spanbildung mit geometrisch bestimmter Schneide in Eisenbasiswerkstoffen unter Nutzung der Finite-Elemente-Simulation vollständig zu beschreiben, daraus erweiterte Ähnlichkeitsbeziehungen abzuleiten, somit das Verständnis für Größeneffekte bei Zerspanprozessen zu vertiefen und insbesondere miniatursierte Zerspanprozesse verstärkt zur technischen Anwendung zu führen. Im Beispielprozess Stirndrehen sind am Werkzeugstahl 9OMnCrV8 und am Modellwerkstoff Armco-Eisen einerseits zerspantechnologische Untersuchungen, andererseits Finite-Elemente-Simulationsrechnungen mit Hilfe mikrostrukturell begründeter Materialmodelle vorgesehen. In systematischen Variantenrechnungen sind dabei Größeneinflüsse aufgrund der gewählten Modellansätze, nicht skalierbarer Mikrostrukturparameter, nicht skalierbarer Prozeßparameter sowie nicht skalierbarer Ausgangszustände zu identifizieren. Zu ihrer quantitativen Beschreibung sollen aus der Ähnlichkeitsmechanik ableitbare dimensionslose Ähnlichkeitszahlen um Übertragungsansätze ergänzt werden. Hierzu müssen die Simulationsergebnisse mit in den zerspantechnologischen Untersuchungen bestimmten Meßgrößen, wie z.B. Schnittkräften, und nachträglich ermittelten Charakteristika der Randschichten und der Späne verglichen werden. Unter Nutzung der erweiterten Ähnlichkeitsbeziehungen soll schließlich deren Anwendbarkeit auf die Miniaturisierung des Umfangsfräsens von Werkzeugstählen aufgezeigt werden. Die Projektleitung hat nun:Professor Dr.-Ing. Jürgen FleischerInstitut für Werkzeugmaschinen und Betriebstechnik der Universität Karlsruhe Kaiserstraße 12 76128 KarlsruheTelefon: 0721-602-4009Fax: 0721-699153E-mail: fleischer@wbk.uka.deInternet-HP: http://www.wbk-ka.de