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Simulationsbasierte Vorhersage von Randzonenveränderungen beim Schälwälzfräsen

Laufzeit:01.01.2014 – 31.12.2015
Förderung:DFG-Förderung
Kontakt:henning_sifw.uni-hannover.de

Bild Simulationsbasierte Vorhersage von Randzonenveränderungen beim Schälwälzfräsen

Hierzu wird auf Basis einer kinematischen Simulation des Schälwälz¬fräs¬prozesses und praktischer Zerspanversuche ein empirisches Modell erstellt, das zum einen die auftretenden Prozesskräfte über die Prozesszeit und zum anderen die Hauptrichtungen der Eigenspannungen wie auch die Quellspannungen als Funktion des Ortes auf der Zahnflanke bestimmt. Da Prozesskräfte Indikatoren für die während des Prozesses auftretenden Werkzeugbelastungen und Randzonenbeeinflussung sind, bietet ein entsprechendes Modell vielfache Anwendungsmöglichkeiten für wissenschaftliche und praktische Aufgaben-stellungen. Die Eigenspannungen können für die Verzugsanalyse herangezogen werden sowie für eine Einschätzung der Betriebsfestigkeit des gefrästen Zahnrads, wohingegen die Kenntnis der Hauptspannungsrichtungen und die Lage des Maximums für die Bewertung der Richtungsabhängigkeit von ESP unverzichtbar ist.
Im aktuellen Antragszeitraum soll anhand von Analogieversuchen der Zusammenhang zwischen Spanungsgrößen und Prozesskräften, Quellspannungen sowie Hauptrichtungen der Eigenspannungen für das Schälwälzfräsen ermittelt werden. Die beim Schälwälzfräsen auftretenden Spanungsgrößen und Schnittrichtungen sollen mittels einer kinematischen Simulation ermittelt und in ein Modell überführt werden, das die Prozessgrößen mit den Quellspannungen und Eigenspannungs¬hauptrichtungen verknüpft. Als Voraussetzung dafür wird ein neuartiges Vektorfeldmodell für die Materialabtragsrechnung beim Schälwälzfräsen entwickelt, das implizit einen zeitlichen und örtlichen Bezug der Spanungsgrößen zur Zahnflanke in einer hohen Auflösung liefert.

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