Erklärungsmodell für die spanende Bearbeitung von ausferritischen Gusseisen mit Lamellengraphit

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2-3 Tage
Autor:
Lung, Sven
ISBN
978-3-86359-780-1
39,00 €
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Quick Overview

In dieser Arbeit wurde ein Erklärungsmodell für die spanende Bearbeitung von ausferritischen Gusseisen mit Lamellengraphit entwickelt. In empirischen Untersuchungen wurden im kontinuierlichen Schnitt die relevanten werkstoff-, werkzeug- und prozessseitigen Einflussgrößen identifiziert und die Ursache-Wirkungszusammenhänge zwischen diesen Größen und den vier Zerspanbarkeitskriterien analysiert und bewertet. Das erstellte Modell wurde genutzt, um eine Methodik zu entwickeln, die es erstmals ermöglicht die Zerspanbarkeit von ausferritischen Gusseisen mit Lamellengraphit in Relation zu anderen graphitischen Gusseisenwerkstoffen zu bewerten.
Das übergeordnete Ziel der vorliegenden Arbeit war es, ein Erklärungsmodell für die Ursache-Wirkungszusammenhänge bei der spanenden Bearbeitung von ausferritischen Gusseisen mit Lamellengraphit zu entwickeln und die zugrundeliegenden Wirkmechanismen zu erklären. Zudem wurde die Zerspanbarkeit des Werkstoffs in einen globalen Zusammenhang mit anderen graphitischen Gusseisenwerkstoffen gebracht und eine entsprechende Klassifizierung vorgenommen. Im ersten Schritt wurde für die Werkstoffe neben einer Charakterisierung der chemischen Zusammensetzung eine Analyse der statischen und dynamischen Festigkeit sowie der Druckfestigkeit und Kerbschlagarbeit vorgenommen. So wurde das Bruchverhalten charakterisiert und potenzielle werkstoffseitige Einflussgrößen auf den Zerspanprozess identifiziert. In empirischen Untersuchungen im kontinuierlichen Schnitt wurden die relevanten werkstoff-, werkzeug- und prozessseitigen Einflussgrößen identifiziert und die Ursache-Wirkungszusammenhänge zwischen diesen Größen und den vier Zerspanbarkeitskriterien analysiert und bewertet. Der Fokus der Untersuchungen lag auf dem Einfluss der metallischen Matrix und der Graphitform auf die Zerspanbarkeit. Um eine tiefergehende Analyse der Ursache-Wirkungszusammenhänge vorzunehmen, wurden Untersuchungen im orthogonalen Schnitt durchgeführt. Diese dienten dazu, detaillierte Kenntnisse über den Spanbildungsvorgang und das Verhalten des Grundgefüges während der Spanbildung zu erhalten. Es wurde gezeigt, dass die Umformarbeit während der Spanbildung nicht nur von der Spanstauchung sondern zusätzlich von den Reibbedingungen in der Kontaktzone Span-Werkzeug abhängt, weshalb das tribologische Verhalten anhand eines Analogieversuchs bewertet wurde. Der Versuchsaufbau des Analogieversuchs wurde auf Grundlage einer multikriteriellen Bewertung ausgewählt und bildete die Bedingungen in der Kontaktzone Span-Werkzeug hinreichend genau ab. Die ermittelten Wirkungszusammenhänge wurden in einem Erklärungsmodell in Form eines Netzplans zusammengeführt. Anhand einer Intensitätsbewertungsmatrix wurden die Lenkungs- und Bewertungsgrößen identifiziert und hinsichtlich der Wirkungsintensitäten analysiert. Genutzt wurde dieses Modell um abschließend auf Grundlage einer Nutzwertanalyse eine Methodik zu entwickeln, die es ermöglicht die Zerspanbarkeit von ausferritischen Gusseisen mit Lamellengraphit in Relation zu anderen graphitischen Gusseisenwerkstoffen zu bewerten.
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Autor Lung, Sven
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Gewicht 0.254 kg
Erscheinungsdatum 25.10.2019
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Das übergeordnete Ziel der vorliegenden Arbeit war es, ein Erklärungsmodell für die Ursache-Wirkungszusammenhänge bei der spanenden Bearbeitung von ausferritischen Gusseisen mit Lamellengraphit zu entwickeln und die zugrundeliegenden Wirkmechanismen zu erklären. Zudem wurde die Zerspanbarkeit des Werkstoffs in einen globalen Zusammenhang mit anderen graphitischen Gusseisenwerkstoffen gebracht und eine entsprechende Klassifizierung vorgenommen. Im ersten Schritt wurde für die Werkstoffe neben einer Charakterisierung der chemischen Zusammensetzung eine Analyse der statischen und dynamischen Festigkeit sowie der Druckfestigkeit und Kerbschlagarbeit vorgenommen. So wurde das Bruchverhalten charakterisiert und potenzielle werkstoffseitige Einflussgrößen auf den Zerspanprozess identifiziert. In empirischen Untersuchungen im kontinuierlichen Schnitt wurden die relevanten werkstoff-, werkzeug- und prozessseitigen Einflussgrößen identifiziert und die Ursache-Wirkungszusammenhänge zwischen diesen Größen und den vier Zerspanbarkeitskriterien analysiert und bewertet. Der Fokus der Untersuchungen lag auf dem Einfluss der metallischen Matrix und der Graphitform auf die Zerspanbarkeit. Um eine tiefergehende Analyse der Ursache-Wirkungszusammenhänge vorzunehmen, wurden Untersuchungen im orthogonalen Schnitt durchgeführt. Diese dienten dazu, detaillierte Kenntnisse über den Spanbildungsvorgang und das Verhalten des Grundgefüges während der Spanbildung zu erhalten. Es wurde gezeigt, dass die Umformarbeit während der Spanbildung nicht nur von der Spanstauchung sondern zusätzlich von den Reibbedingungen in der Kontaktzone Span-Werkzeug abhängt, weshalb das tribologische Verhalten anhand eines Analogieversuchs bewertet wurde. Der Versuchsaufbau des Analogieversuchs wurde auf Grundlage einer multikriteriellen Bewertung ausgewählt und bildete die Bedingungen in der Kontaktzone Span-Werkzeug hinreichend genau ab. Die ermittelten Wirkungszusammenhänge wurden in einem Erklärungsmodell in Form eines Netzplans zusammengeführt. Anhand einer Intensitätsbewertungsmatrix wurden die Lenkungs- und Bewertungsgrößen identifiziert und hinsichtlich der Wirkungsintensitäten analysiert. Genutzt wurde dieses Modell um abschließend auf Grundlage einer Nutzwertanalyse eine Methodik zu entwickeln, die es ermöglicht die Zerspanbarkeit von ausferritischen Gusseisen mit Lamellengraphit in Relation zu anderen graphitischen Gusseisenwerkstoffen zu bewerten.
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