 | 2007 |
Abstract:
kein Abstra Die spanende Bearbeitung von Bauteilen dient der Formgebung unter der Vorausset-zung des Erreichens einer vorgegebenen Oberflächenqualität. Die während der Zerspanung eingebrachte Leistung führt zu einer thermomechanischen Belastung des Werkstücks und kann unerwünschte Werkstückdeformationen und damit Form- und Maßabweichungen zur Folge haben. Des Weiteren können Gefügeveränderungen und Randzonenschädigungen eine Belastungsfolge sein, welche das spätere Einsatzverhal-ten der Bauteile einschränken. Ziel dieses Untersuchungsvorhabens war die Ermittlung von Verbesserungen in der Prozessführung zur Reduzierung der thermomechanischen Belastungen und der dar-aus resultierenden negativen Werkstückeigenschaften. Dazu ist die simulative Analyse der Beeinflussung durch die spanende Bearbeitung erforderlich. Im Rahmen dieses Teilprojektes wurde eine Zerspansimulation auf makroskopischer Ebene modelliert. Aufbauend auf einer sehr detaillierten Modellierung der Eingriffssitua-tion des Bohrers wurden Idealisierungen ermittelt, die eine alternative Lastaufbringung ermöglichten und den Modellierungsaufwand reduzierten. Darauf basierend wurde eine Simulation des vollständigen Bohrprozesses durchgeführt. Neben der Simulation des Bohrprozesses wurde das Zirkularfräsen auf der Basis der entwickelten Idealisierungen modelliert. Die komplexe Kinematik erforderte ein erwei-tertes Modell zur Lastaufbringung im Vergleich zum Bohren. Mit den beiden Simulati-onsmodellen konnte die thermomechanische Bauteilbelastung ermittelt werden. Ein weiteres Kriterium waren die Deformationen in der Bearbeitungszone. Die Simulati-onsergebnisse wurden zur Bewertung der Fertigungsverfahren herangezogen und zeig-ten, dass für die spanende Bearbeitung mit rotierenden Werkzeugen das Zirkularfräsen das geeignete Verfahren darstellt. Darüber hinaus wurden unterschiedliche Aufspannsituationen untersucht, um deren Einfluss auf das Bearbeitungsergebnis zu ermitteln. Die jeweiligen Aufspannungen zei-gen deutliche Unterschiede in der berechneten Durchbiegung des Profils. Dabei wur-den sowohl feste als auch lösbare Kontaktbedingungen untersucht und Idealisierungen entwickelt, die zu einer kurzen Rechenzeit der Prozesssimulation führen. ct vorhanden