Untersuchung des Wärmeeintrags beim Kurzlochbohren sowie der daraus resultierenden Beeinflussung der Bohrungswand am Beispiel von 42CrMo4

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Volker Schulze
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 179125425

Ziel des experimentell und numerisch ausgerichteten Forschungsvorhabens ist es, durch genaue Analyse der Wärmequellen und Wärmeleitungsvorgänge beim Bohren von Bauteilen aus dem Vergütungsstahl 42CrMo4 unter Einsatz der Minimalmengenschmierung einerseits die resultierenden Veränderungen in oberflächennahen Bereichen der Bohrungswand, andererseits die während der Bearbeitung auftretenden thermisch bedingten Spannungs- und Verformungszustände des Bauteils vorhersagen zu können: Dazu ist es erforderlich, neben der Erfassung des Wärmehaushalts in Referenzprozessen die lokalen Prozesse in Schneidennähe, in den Spannuten des Werkzeugs und in der Randzone des Werkstücks detailliert zu untersuchen und zu beschreiben. Hierzu sind Analysen der Kurzzeitumwandlungsvorgänge bei schneller Erwärmung und Abkühlung, des Reibungsverhaltens und der Wärmeübertragung zwischen Bohrungswand bzw. Spänen und Kühlschmierstoff vorgesehen, die zur Entwicklung und Validierung entsprechender Teilmodelle führen. Nach Zusammenführen der Teilmodelle wird es möglich sein, insbesondere die Einflüsse der Prozessparameter auf die Ausbildung von Neuhärtungszonen zu verstehen und diese damit vermeiden zu können. Zudem sollen durch die genaue Kenntnis der bearbeitungsbedingten Wärmeeinbringung Bearbeitungsstrategien entwickelt werden, die zu minimalen Form- und Maßabweichungen führen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1480: Modellierung, Simulation und Kompensation von thermischen Bearbeitungseinflüssen für komplexe Zerspanprozesse
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Frederik Zanger