In dem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekt „Modellierung der Reibungsverhältnisse entlang verrundeter Schneidkanten“ ist es das Ziel, Reibkoeffizienten lokal aufgelöst entlang der Werkzeugschneide zu ermitteln. Hierzu werden Prozesskraftmessungen in Abhängigkeit der Spanungsdicke mit Kontaktlängen an der Spanfläche korreliert. Die Kontaktlängen werden auf Basis von Hochgeschwindigkeitsaufnahmen zeitaufgelöst bestimmt. „Durch die Kenntnis des lokalen Reibkoeffizienten können Werkzeuge und Prozesse optimiert werden, etwa durch eine angepasste Mikrogeometrie, verbesserte Schichtsysteme oder eine zielgerichtete Kühlschmierstoffzufuhr“ erläutert Projektbearbeiter Lars Ellersiek. Neben der Analyse lokaler Reibkoeffizienten lassen die Hochgeschwindigkeitsaufnahmen zudem die Bestimmung lokaler Materialfließgeschwindigkeiten, Dehnungen und Dehnraten zu, woraus sich erweiterte Kenntnisse über die Vorgänge im Zerspanungsprozess ableiten lassen.
Die Aufzeichnung des Zerspanungsprozesses wird mit einer neu angeschafften Hochgeschwindigkeitskamera Photron Fastcam Nova S20 realisiert. Um auch bei hohen Schnittgeschwindigkeiten von bis zu 500 m/min scharfe Bilder zu erzeugen, sind am Prüfstand zusätzlich zwei Hochleistungs-Lichtquellen integriert. Darüber hinaus wird derzeit eine Thermografiekamera zur Bewertung thermischer Effekte auf den Reibkoeffizienten beschafft. Der Zerspanungsprozess kann mit der vorhandenen Analysetechnik somit nahezu vollumfänglich charakterisiert werden.
