Project Details
Projekt
Vorhersage von Grenzen der Miniaturisierung des Stirnplandrehens von C45E mit Hilfe der Finite-Element-Simulation
Applicants
Professor Dr.-Ing. Jürgen Fleischer; Professor Dr. Peter Gumbsch; Professor Dr.-Ing. Volker Schulze
Subject Area
Metal-Cutting and Abrasive Manufacturing Engineering
Term
from 2006 to 2009
Project identifier
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 31620277
Ziel des Verbundvorhabens ist es, die Grenzen der Miniaturisierung des Stirnplandrehens am Beispiel von C45E unter Nutzung der Finite-Element-Simulation und experimenteller Untersuchungen aufzuzeigen und die so gewonnenen Erkenntnisse zur Vorhersage von geeigneten bzw. möglichen Prozessfenstern einzusetzen. Hierbei sind neben dem den Prozess limitierenden Ploughing insbesondere die Grenzen der Einsetzbarkeit der verfugbaren Materialmodelle zu ermitteln und Wege zu deren Überwindung aufzuzeigen. In zerspantechnologischen Untersuchungen ist dazu das Ploughing zu analysieren, das sich im Übergang zu umformenden Prozessen mit Materialabdrängungen zur Seite und Effekten der Mindestspanungsdicke äußert und insbesondere in der Eintauch- und in der Austauchphase des Werkzeugs von Interesse ist. Die 3DSpanbildungssimulation erfolgt aufbauend auf der bisherigen Förderung im SPP mit Abaqus/ Explicit, das um eine Materialroutine VUMAT erweitert ist. Zudem wird die Ähnlichkeitsmechanik verwendet, um in systematischen Variantenrechnungen Größeneinflüsse aufgrund der gewählten Modellansätze und nicht skalierbarer Material- bzw. Prozessparameter herauszuarbeiten. In der Verifikation anhand von Schnittkräften und nachträglich ermittelten Charakteristika der Randschichten sind die Ähnlichkeitsbeziehungen - falls nötig - um Terme zu erweitern, die den Einfluss der Abweichungen vom polykristallinen Materialverhalten und des Trennverhaltens beschreiben. Durch systematische Bewertung der beschriebenen Arbeiten werden die Grenzen der Miniaturisierung von Zerspanprozessen vorhergesagt und so die Basis für die wissensbasierte, rechnergestützte Planung von Mikrozerspanprozessen geschaffen.
DFG Programme
Priority Programmes
Participating Person
Professor Dr.-Ing. Detlef Löhe
