Mehrskalenmodellierung der thermomechanischen Werkzeugbelastung beim Trockenwälzfräsen:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Apprimus Verlag
2023
|
| Ausgabe: | 1. Auflage |
| Schriftenreihe: | Ergebnisse aus der Produktionstechnik
Band 17/2023 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | kostenfrei Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | LIX, 134 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm x 14.8 cm, 309 g |
| ISBN: | 9783985551583 |
| DOI: | 10.18154/RWTH-2023-04242 |
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Datensatz im Suchindex
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|---|---|
| adam_text | I
INHALTSVERZEICHNIS
TABLE
OF
CONTENTS
I
INHALTSVERZEICHNIS.................................................................................................
I
II
FORMELZEICHEN
UND
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS
...................................................
III
1
EINLEITUNG
.............................................................................................................
1
2
STAND
DER
TECHNIK
IN
INDUSTRIE
UND
WISSENSCHAFT
...........................................
3
2.1
GRUNDLAGEN
DER
ZERSPANUNG
.........................................................................
3
2.1.1
DER
SCHNEIDKEIL
-
BEGRIFFE,
WINKEL
UND
BEZUGSSYSTEME
..................
3
2.1.2
WIRKZONEN
BEI
DER
SPANENTSTEHUNG
.................................................
5
2.1.3
WERKZEUGBELASTUNG
..........................................................................
5
2.1.4
WERKZEUGVERSCHLEISS
.........................................................................
8
2.2
WAELZFRAESEN
VON
VERZAHNUNGEN
...................................................................
10
2.2.1
TROCKENWAELZFRAESEN
..........................................................................
10
2.2.2
PROZESSKINEMATIK
............................................................................
11
2.2.3
GEOMETRISCHE
GROESSEN
AM
WAELZFRAESER
.............................................
13
2.2.4
ARBEITSBEREICHE
UND
PROZESSPHASEN...............................................
14
2.2.5
WERKZEUG
UND
WIRK-WINKEL
............................................................
16
2.2.6
WERKZEUG-MIKROGEOMETRIE
..............................................................
20
2.2.7
SCHNEIDSTOFFE
UND
BESCHICHTUNGEN
.................................................
22
2.3
SIMULATION
DER
WERKZEUGBELASTUNG
BEIM
WAELZFRAESEN
.....................
23
2.3.1
GEOMETRISCHE
DURCHDRINGUNGSRECHNUNG.........................................
24
2.3.2
FINITE-ELEMENTE-METHODE
(FEM)
.....................................................
28
2.3.3
MEHRSKALENMODELLIERUNG
.................................................................
34
2.4
FAZIT
ZUM
STAND
DER
TECHNIK
IN
INDUSTRIE
UND
WISSENSCHAFT
.......................
36
3
ZIELSETZUNG
UND
VORGEHENSWEISE
....................................................................
39
4
VORSTELLUNG
UND
ANALYSE
DES
VERZAHNUNGSFALLS
.............................................
43
4.1
VERZAHNUNGSDATEN
.....................................................................................
43
4.2
WERKSTUECKWERKSTOFF
....................................................................................
44
4.3
WERKZEUGGEOMETRIE
...................................................................................
45
4.4
ANALYSE
DER
SPANUNGSKENNGROESSEN
............................................................
46
5
FE
UND
WERKSTOFFMODELL
...........................................
51
5.1
PARAMETRIERUNG
DES
WERKSTOFFMODELLS
IM
ORTHOGONALSCHNITT
.....................
51
5.1.1
ZERSPANVERSUCHE
IM
LINEAR-ORTHOGONALSCHNITT...............................
51
5.1.2
PARAMETRIERUNG
VON
WERKSTOFF
UND
KONTAKTMODELL
........................
53
5.1.3
EINFLUSS
DER
WERKZEUGEIGENSCHAFTEN
.............................................
57
5.2
VALIDIERUNG
DES
WERKSTOFFMODELLS
..............................................................
59
5.2.1
AUFBAU
DER
3D-FE-SIMULATION
........................................................
60
5.2.2
SCHLAGZAHNVERSUCHE
......................................................................
62
5.3
ZUSAMMENFASSUNG
.....................................................................................
69
6
WERKZEUGBELASTUNG
IM
ORTHOGONALSCHNITT
......................................................
71
6.1
VARIATION
VON
WERKZEUG
UND
PROZESSPARAMETERN
......................................
71
6.1.1
VARIATION
DER
SPANUNGSDICKE
..........................................................
72
6.1.2
VARIATION
DER
SCHNITTGESCHWINDIGKEIT
...............................................
73
6.1.3
VARIATION
DES
SPANWINKELS
.............................................
74
6.1.4
VARIATION
DES
SCHNEIDKANTENRADIUS
.................................................
75
6.2
MODELLPARAMETRIERUNG
ZUR
KRAFT
UND
TEMPERATURBERECHNUNG
...................
76
6.2.1
REIBUNG,
SCHERWINKEL
UND
ZERSPANKRAFTKOMPONENTEN
....................
78
6.2.2
SCHNEIDKANTENTEMPERATUR
...............................................................
81
6.2.3
MAXIMALE
SPANFLAECHENTEMPERATUR
UND
KONTAKTLAENGE
.....................
85
6.2.4
BESCHREIBUNG
DER
RELAXATION
..........................................................
87
6.2.5
INTERPOLATION
DES
TEMPERATURVERLAUFS
AUF
DER
SPANFLAECHE
...............
88
6.2.6
MODELLVERIFIKATION
FUER
VERAENDERLICHE
SPANUNGSDICKENVERLAEUFE
.......
89
6.3
ZUSAMMENFASSUNG
.....................................................................................
91
7
ENTWICKLUNG
DES
MEHRSKALENMODELLS
..............................................................
93
7.1
BERECHNUNG
DER
SPANUNGS
UND
PROZESSKENNGROESSEN
................................
93
7.2
BERECHNUNG
DER
KRAFT
UND
DER
TEMPERATURKENNGROESSEN
..............................
95
7.3
BERECHNUNG
DER
TEMPERATURVERTEILUNG
AUF
DER
SPANFLAECHE
........................
97
7.4
VALIDIERUNG
DER
KRAFTBERECHNUNG
MITTELS
SCHLAGZAHNVERSUCH
...................
99
7.5
VERIFIZIERUNG
DER
TEMPERATURBERECHNUNG
MITTELS
3D-FEM
.......................
100
7.6
ABLEITUNG
VON
CHARAKTERISTISCHEN
BELASTUNGSKENNGROESSEN
........................
103
7.6.1
BELASTUNGSKENNGROESSEN
UND
HAEUFIGKEITSVERTEILUNGEN
...................
103
7.6.2
VERSCHLEISSKENNGROESSEN
.................................................................
104
7.7
ZUSAMMENFASSUNG
...................................................................................
106
8
WERKZEUGVERSCHLEISSVERHALTEN
BEIM
WAELZFRAESEN
..........................................
109
8.1
VERSUCHSAUFBAU
.......................................................................................
109
8.2
WERKZEUGCHARAKTERISIERUNG
......................................................................
110
8.3
UNTERSUCHUNG
DES
WERKZEUGVERSCHLEISSES
...............................................
111
8.4
VERSCHLEISSANALYSE
MITHILFE
DES
MEHRSKALENMODELLS
.................................
116
8.5
ZUSAMMENFASSUNG
...................................................................................
123
9
INDUSTRIELLE
ANWENDBARKEIT
DES
MODELLS
.......................................................
127
10
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
...................................................................
131
III
LITERATURVERZEICHNIS.......................................................
XV
IV
ANHANG
...........................................................................................................
XXXI
|
| adam_txt |
I
INHALTSVERZEICHNIS
TABLE
OF
CONTENTS
I
INHALTSVERZEICHNIS.
I
II
FORMELZEICHEN
UND
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS
.
III
1
EINLEITUNG
.
1
2
STAND
DER
TECHNIK
IN
INDUSTRIE
UND
WISSENSCHAFT
.
3
2.1
GRUNDLAGEN
DER
ZERSPANUNG
.
3
2.1.1
DER
SCHNEIDKEIL
-
BEGRIFFE,
WINKEL
UND
BEZUGSSYSTEME
.
3
2.1.2
WIRKZONEN
BEI
DER
SPANENTSTEHUNG
.
5
2.1.3
WERKZEUGBELASTUNG
.
5
2.1.4
WERKZEUGVERSCHLEISS
.
8
2.2
WAELZFRAESEN
VON
VERZAHNUNGEN
.
10
2.2.1
TROCKENWAELZFRAESEN
.
10
2.2.2
PROZESSKINEMATIK
.
11
2.2.3
GEOMETRISCHE
GROESSEN
AM
WAELZFRAESER
.
13
2.2.4
ARBEITSBEREICHE
UND
PROZESSPHASEN.
14
2.2.5
WERKZEUG
UND
WIRK-WINKEL
.
16
2.2.6
WERKZEUG-MIKROGEOMETRIE
.
20
2.2.7
SCHNEIDSTOFFE
UND
BESCHICHTUNGEN
.
22
2.3
SIMULATION
DER
WERKZEUGBELASTUNG
BEIM
WAELZFRAESEN
.
23
2.3.1
GEOMETRISCHE
DURCHDRINGUNGSRECHNUNG.
24
2.3.2
FINITE-ELEMENTE-METHODE
(FEM)
.
28
2.3.3
MEHRSKALENMODELLIERUNG
.
34
2.4
FAZIT
ZUM
STAND
DER
TECHNIK
IN
INDUSTRIE
UND
WISSENSCHAFT
.
36
3
ZIELSETZUNG
UND
VORGEHENSWEISE
.
39
4
VORSTELLUNG
UND
ANALYSE
DES
VERZAHNUNGSFALLS
.
43
4.1
VERZAHNUNGSDATEN
.
43
4.2
WERKSTUECKWERKSTOFF
.
44
4.3
WERKZEUGGEOMETRIE
.
45
4.4
ANALYSE
DER
SPANUNGSKENNGROESSEN
.
46
5
FE
UND
WERKSTOFFMODELL
.
51
5.1
PARAMETRIERUNG
DES
WERKSTOFFMODELLS
IM
ORTHOGONALSCHNITT
.
51
5.1.1
ZERSPANVERSUCHE
IM
LINEAR-ORTHOGONALSCHNITT.
51
5.1.2
PARAMETRIERUNG
VON
WERKSTOFF
UND
KONTAKTMODELL
.
53
5.1.3
EINFLUSS
DER
WERKZEUGEIGENSCHAFTEN
.
57
5.2
VALIDIERUNG
DES
WERKSTOFFMODELLS
.
59
5.2.1
AUFBAU
DER
3D-FE-SIMULATION
.
60
5.2.2
SCHLAGZAHNVERSUCHE
.
62
5.3
ZUSAMMENFASSUNG
.
69
6
WERKZEUGBELASTUNG
IM
ORTHOGONALSCHNITT
.
71
6.1
VARIATION
VON
WERKZEUG
UND
PROZESSPARAMETERN
.
71
6.1.1
VARIATION
DER
SPANUNGSDICKE
.
72
6.1.2
VARIATION
DER
SCHNITTGESCHWINDIGKEIT
.
73
6.1.3
VARIATION
DES
SPANWINKELS
.
74
6.1.4
VARIATION
DES
SCHNEIDKANTENRADIUS
.
75
6.2
MODELLPARAMETRIERUNG
ZUR
KRAFT
UND
TEMPERATURBERECHNUNG
.
76
6.2.1
REIBUNG,
SCHERWINKEL
UND
ZERSPANKRAFTKOMPONENTEN
.
78
6.2.2
SCHNEIDKANTENTEMPERATUR
.
81
6.2.3
MAXIMALE
SPANFLAECHENTEMPERATUR
UND
KONTAKTLAENGE
.
85
6.2.4
BESCHREIBUNG
DER
RELAXATION
.
87
6.2.5
INTERPOLATION
DES
TEMPERATURVERLAUFS
AUF
DER
SPANFLAECHE
.
88
6.2.6
MODELLVERIFIKATION
FUER
VERAENDERLICHE
SPANUNGSDICKENVERLAEUFE
.
89
6.3
ZUSAMMENFASSUNG
.
91
7
ENTWICKLUNG
DES
MEHRSKALENMODELLS
.
93
7.1
BERECHNUNG
DER
SPANUNGS
UND
PROZESSKENNGROESSEN
.
93
7.2
BERECHNUNG
DER
KRAFT
UND
DER
TEMPERATURKENNGROESSEN
.
95
7.3
BERECHNUNG
DER
TEMPERATURVERTEILUNG
AUF
DER
SPANFLAECHE
.
97
7.4
VALIDIERUNG
DER
KRAFTBERECHNUNG
MITTELS
SCHLAGZAHNVERSUCH
.
99
7.5
VERIFIZIERUNG
DER
TEMPERATURBERECHNUNG
MITTELS
3D-FEM
.
100
7.6
ABLEITUNG
VON
CHARAKTERISTISCHEN
BELASTUNGSKENNGROESSEN
.
103
7.6.1
BELASTUNGSKENNGROESSEN
UND
HAEUFIGKEITSVERTEILUNGEN
.
103
7.6.2
VERSCHLEISSKENNGROESSEN
.
104
7.7
ZUSAMMENFASSUNG
.
106
8
WERKZEUGVERSCHLEISSVERHALTEN
BEIM
WAELZFRAESEN
.
109
8.1
VERSUCHSAUFBAU
.
109
8.2
WERKZEUGCHARAKTERISIERUNG
.
110
8.3
UNTERSUCHUNG
DES
WERKZEUGVERSCHLEISSES
.
111
8.4
VERSCHLEISSANALYSE
MITHILFE
DES
MEHRSKALENMODELLS
.
116
8.5
ZUSAMMENFASSUNG
.
123
9
INDUSTRIELLE
ANWENDBARKEIT
DES
MODELLS
.
127
10
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.
131
III
LITERATURVERZEICHNIS.
XV
IV
ANHANG
.
XXXI |
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