Experimenteller Abgleich und Verifizierung des simulativ ermittelten Aufteilungsverhältnisses der Zerspanungsleistung in Span, Werkstück und Werkzeug

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Knut Großmann (†)
• Subject Area: Metal-Cutting and Abrasive Manufacturing Engineering
• Term: from 2007 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 28484476

• Final Report Year: 2011

Final Report Abstract

Es wurde ausgehend von einer großen Anzahl von Simulationen der Zerspanzone mittels eines Wärmekapazitäts-Wärmeleitwert-Netzwerkes ein Formelwerk vorgestellt, welches das Aufteilungsverhältnis der als Wärmeströme dissipierten Verlustleistungen in die drei Spanpartner Werkstück, Werkzeug und Span wiedergibt. Die tendenzielle Gültigkeit dieses Formelwerks wurde in Messungen größtenteils bestätigt. Durch den gewählten Ansatz zur Bestimmung dieses Formelwerks wurde jedoch das mit den Berechnungsgleichungen beschreibbare Aufteilungsverhältnis teilweise stark reduziert, sodass sich bei Verwendung der Formeln größere Abweichungen ergeben können, als sie im direkten Vergleich zwischen Simulation und Messung zu beobachten sind. Eine eventuelle erneute Auswertung und Mittelung der Einzelsimulationen unter Verwendung anderer mathematischer Ansätze sowie die Erweiterung der Simulation auf einen Zerspanprozess mit wiederholtem Schneideneingriff und Nebenschneideneingriff ist zukünftigen Arbeiten vorbehalten.

Publications

• Ermittlung des Aufteilungsverhältnisses der beim Spanen in Wärme umgesetzten Verlustleistung, Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, 4/2012, Gart Hanser Vertag, München, 2012
  Großmann K., Jungnickel G., Mühl A., Rehn St., Stadel C.
  
• Modellierung der Wärmestromaufteilung beim Spanen, 1. Kolloquium zum SFB/TR 96 Thermo-Energetische Gestaltung - Eine systemische Lösung des Zielkonflikts von Energieeinsatz, Genauigkeit und Produktivität am Beispiel der spanenden Fertigung, Dresden, 2012
  Großmann K., Jungnickel G., Städel C., Mühl A.