FEM-Beschreibung der Einflüsse der Werkzeuggeometrie bei der Hochgeschwindigkeitszerspanung:
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| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2007
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| Schriftenreihe: | Berichte aus dem Institut für Konstruktions- und Fertigungstechnik
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsverzeichnis
5
Inhaltsverzeichnis
Nomenklatur amp; Abkürzungsverzeichnis 7
1 Einleitung 15
2 Stand der Technik 17
2 1 Einführung 17
2 2 Beschreibung der Spanbildung 18
221 Mechanismen der Spanentstehung 18
222 FEM-Simulation der Segmentspanentstehung 22
223 Visualisierung der Spanbildung 23
2 3 Modellierung der Spanbildung 28
231 Analytische Modelle der Spanbildung 28
232 FE-Simulation der Spanbildung 31
2321 Funktionsweise und Probleme 31
2322 Möglichkeiten der Materialseparation 32
2323 Theoretische Grundlagen der Neuvernetzung 35
233 Molekulardynamik 38
2 4 Schneidkantenuntersuchungen 39
241 Spannungsoptische Ermittlung 40
242 Geteilte Werkzeuge und definierte Kontaktlängen 41
243 Gleitlinien Methode 43
244 Ploughing Modell 45
245 Temperaturverteilung auf der Werkzeugschneide 46
246 Der Schneidkanteneinfluss auf die Eigenspannungen 49
3 Aufgabenstellung 51
4 Grundlagen zum Aufbau des FEM-Modells 53
4 1 Schnitt-, Spanungsgrößen und Schnittgeschwindigkeit 54
4 2 Auswahl der Materialseparation 55
4 3 Auswahl der Neuvernetzungsstrategie 57
4 4 Beschreibung der tribologischen Verhältnisse 59
4 5 Thermo-Mechanische Kopplung 62
Inhaltsverzeichnis
6______________________________________________________
4 6 Werkstoffauswahl und -modell
461 Eigenschaften des
462 Entwicklungsgeschichte der mehrdimensionalen Fließkurve 65
463 Materialmodelle für die Zerspanung 67
4631 Ansatz nach Treppmann [Trep-01] 69
4632 Ansatz nach Westhoff [West-01] 71
5 Variationsrechnung mit dem Umformmodell 75
5 1 Nachweis der Plausibilität des ebenen Modells 75
5 2 Modifikation von Materialmodellen 78
521 Materialmodell nach [West-01] 78
522 Materialmodell nach [Trep-01] 81
6 FE-Analyse der Vorgänge auf der Spanfläche 87
6 1 Zeitabhängige Auswertung der Prozessgrößen 87
6 2 Analyse des verformten Ausgangsnetzes 88
6 3 Schnittkraft und Spanablaufgeschwindigkeit 89
6 4 Analyse der Schnittkraft und der Kontaktlänge 96
6 5 Temperaturverteilung auf der Spanfläche 97
6 6 Spannungsverteilung auf der Schneide 100
6 7 Ergebnis 104
7 Analyse am realen Zerspanprozess 107
7 1 Schnittkraft und Spanabflussgeschwindigkeit 107
711 Experimentelle Untersuchungen 107
712 Simulationsergebnisse 109
7 2 Beurteilung der Spanflächentemperatur 114
7 3 Beurteilung der Spanbildung 115
8 Temperaturen und Eigenspannungen in der Randzone 123
8 1 Festlegung der Modellparameter 123
8 2 Temperaturanalyse 124
8 3 Eigenspannungen der Randzone 126
9 Zusammenfassung 129
10 Anhang: Modell der effektiven Spannungen 131
|
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