Hochwarmfeste Werkstoffe werden aufgrund ihrer spezifischen Eigenschaften häufig für sicherheitsrelevante Bauteile im Turbomaschinenbau eingesetzt. Neben ihrer erschwerten Zerspanbarkeit ist das unsystematische und daher zeit- und kostenintensive Vorgehen zur Prozessauslegung relevanter Bauteile als wesentliches Manko anzusehen. So werden in der industriellen Praxis bei der Einführung neuer Werkstoffe in die Fertigung extensive experimentelle Versuchsreihen durchgeführt, die auf Erfahrungswissen basieren, das man bei der Bearbeitung „ähnlicher“ Werkstoffe gesammelt hat. Oftmals muss allerdings festgestellt werden, dass die als ähnlich eingeschätzten Werkstoffe ein grundsätzlich abweichendes Bearbeitungsverhalten aufweisen. Hierdurch wird maßgeblich die Prozessleistungsfähigkeit und die Dauer der Prozessauslegung beeinflusst.
Vor diesem Hintergrund ist die Zielsetzung dieser Arbeit, methodische Ansätze zu entwickeln und zu qualifizieren, die es ermöglichen, auf Basis vereinfachter Untersuchungen dem Prozessplaner material- und prozessspezifische Zerspanungskennwerte an die Hand zu geben. Auf diese Weise können noch innerhalb der Prozessauslegungsphase a priori Aussagen für eine erste Eingrenzung relevanter Schnittdaten und Werkzeuge abgeleitet werden.
Ausgehend von der Einführung verschiedener Modellierungsansätze erfolgen grundlegende Technologieuntersuchungen. So wird der Werkstoff- und Prozesseinfluss auf die Zerspankräfte, Temperaturverhältnisse, Spanbildung und Bauteiloberflächeneigenschaften determiniert. Insbesondere der in dieser Arbeit neu entwickelte Analogie-Fräsprüfstand erlaubt hierbei weitreichende Analysemöglichkeiten. So kann ein bestehendes Spanentstehungsmodell weiterentwickelt werden. Hierdurch wird es möglich, für diskrete Stadien der Spanentstehung die thermo-mechanischen Belastungen zu ermitteln, welche auf die werkstoffspezifischen Eigenschaften zurückgeführt werden. Insbesondere kann für die adressierten Werkstoffe ein umfängliches Temperaturprofil des Spanbildungsvorgangs experimentell ermittelt und analytisch modelliert sowie mit den mechanischen Belastungen korreliert werden. Auf dieser Basis werden Entfestigungsphänomene hochwarmfester Werkstoffe diskutiert. Durch Zusammenführung der Erkenntnisse können Folgerungen und methodische Ansätze für eine systematische Prozessauslegung abgeleitet werden. Eine Verifizierung im Umfangsfräsprozess qualifiziert die Gültigkeit und Relevanz der Forschungsergebnisse für reale Bearbeitungsprozesse.
| Autor | Busch, Marc |
|---|---|
| Lieferzeit | 3-4 Tage |
| Gewicht | 0.3 kg |
| Erscheinungsdatum | 23.01.2014 |
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Prozesstechnologie
Methodische Fräsprozessauslegung für die Bearbeitung hochwarmfester Werkstoffe
ISBN: 978-3-86359-179-3
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Kurzbeschreibung
In der vorliegenden Dissertation werden methodische Ansätze entwickelt und qualifiziert, um bei der zerspanenden Bearbeitung hochwarmfester Werkstoffe den Werkstoff- und Prozesseinfluss auf die Zerspankräfte, Temperaturverhältnisse, Spanbildung und Bauteiloberflächen-eigenschaften zu untersuchen. Eingebettet werden diese Ansätze in eine ganzheitliche Vorgehensweise zur systematischen Ermittlung von a priori Aussagen, welche eine schnelle und zielgerichtete Fräsprozessauslegung unterstützen.
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