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Modellierung der Wärmeentstehung im Schleifprozess in Abhängigkeit von der Schleifscheibentopographie

ISBN: 978-3-86359-393-3

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Kurzübersicht

Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein analytisch-empirisches Modell für die Energieumsetzung und damit die Wärmeentstehung im Schleifprozess entwickelt, welches erstmals den Einfluss der Schleifscheibentopographie berücksichtigt und über der Kontaktlänge lokal aufgelöste Ergebnisse liefert. Dazu erfolgte zunächst eine Analyse der Spanbildung am einzelnen Korn sowie der dabei umgesetzten Energie unter Berücksichtigung des Kornformeinflusses. Anschließend wurden die Erkenntnisse auf eine Schleifscheibentopographie und den Schleifprozess übertragen.

Modellierung der Wärmeentstehung im Schleifprozess in Abhängigkeit von der Schleifscheibentopographie

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Details

Der Schleifprozess steht bei der Bearbeitung einer Vielzahl von Bauteilen am Ende der Prozesskette. Ein Großteil der während des Schleifens eingebrachten Energie wird in Wärme umgewandelt. Die daraus resultierenden Temperaturen haben maßgeblichen Einfluss auf das Prozessergebnis. Eine genaue Kenntnis über die im Prozess entstehende Wärme ist demnach für eine gezielte Auslegung und Optimierung von Schleifprozessen zwingend erforderlich. Bisherige Untersuchungen der Wärmeentstehung im Schleifprozess berücksichtigen die gesamte Schleifscheibe vereinfachend als einen konstanten Eingangsparameter. Dementsprechend müssen für jede Veränderung in der Schleifscheibentopographie aufwändige Versuche durchgeführt werden, um die Modelle anzupassen. Das Ziel der Arbeit war es daher, die Wärmeentstehung im Schleifprozess unter Berücksichtigung der Schleifscheibentopographie über der Kontaktlänge aufgelöst quantitativ zu modellieren, so dass der Einfluss einer Topographieveränderung auf die Wärmeentstehung abgebildet werden kann. Aufgrund der hohen Komplexität bei der Interaktion von Schleifscheibe und Werkstück, wurde dabei ein mehrstufiges Vorgehen verfolgt. Zunächst wurde die Energieumsetzung bei der Spanbildung am einzelnen Schleifkorn modelliert und dieses anschließend auf den realen Schleifprozess und den Eingriff einer Schleifscheibentopographie übertragen. Die bei der Spanbildung umgesetzte Energie hängt von den vorherrschenden Mechanismen bei der Interaktion von Korn und Werkstück ab. Daher wurde die Spanbildung beim Einkorneingriff hinsichtlich der drei Spanbildungsphasen nach König und der in jeder Phase umgesetzten Energie experimentell analysiert. Anschließend erfolgte eine quantitative Modellierung der Energieumsetzung beim Einkorneingriff in Abhängigkeit von den Prozessparametern und Kornformkennwerten. Zur Übertragung des Einkornenergiemodells auf den Schleifprozess wurde mit einem Eingriffsmodell aus einer gemessenen Schleifscheibentopographie für die Korneingriffsflächen Häufigkeitsverteilungen der Kornformkennwerte abgeleitet. Diese bilden neben den Prozessparametern die Eingangsgrößen für das Modell der Energieumsetzung im Schleifprozess. Als Ergebnis dieser Arbeit liegt ein analytisch-empirisches Modell für die Energieumsetzung und damit die Wärmeentstehung im Schleifprozess vor, welches erstmals den Einfluss der Schleifscheibentopographie berücksichtigt und über der Kontaktlänge lokal aufgelöste Ergebnisse liefert.

Zusatzinformation

Autor Rasim, Matthias
ISBN/Artikelnr. 978-3-86359-393-3
Gewicht 0.250 kg
Erscheinungsdatum 17.02.2016
Lieferzeit 3-4 Tage
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