TY - THES

T1 - Untersuchung der Eigenspannungsentstehung bei der spanenden Formgebung Drehen mittels Finite Elemente Simulation

AU - Maderbacher, Hermann

N1 - gesperrt bis null

PY - 2008

Y1 - 2008

N2 - Moderne Fertigungsverfahren zeichnen sich dadurch aus, dass sie einerseits auf ihre Durchsatzmenge maximiert werden, und andererseits auch die Qualität des Produktes mit den geringsten Mitteln so hoch wie möglich ansiedeln. Ein sehr wichtiges Fertigungsverfahren stellt das Zerspanen von Metallen dar, wodurch relativ einfach sehr komplizierte geometrische Formen verwirklicht werden können. Heute wird von einem Bauteil nicht nur erwartet, dass seine Geometrie makroskopisch mit jener der Zeichnung übereinstimmt, sondern auch die mikroskopischen Eigenschaften müssen bestimmte Kriterien erfüllen. Bei einem schwingend belasteten Bauteil ist vor allem die Oberfläche, von der Bauteilversagen mit großer Wahrscheinlichkeit ihren Ursprung nimmt, von großer Bedeutung. Neben Härte und Gefüge haben vor allem die Oberflächenrauheit und die Eigenspannungen einen großen Einfluss auf die Bauteillebensdauer. Interessant wäre es also die Oberfläche eines zerspanend gefertigten Werkstücks nur durch den Zerspanungsprozess so zu beeinflussen, dass seine Lebensdauer ohne Zusatzbearbeitung maximiert wird. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde versucht, für die zerspanende Fertigung Drehen ein Finite Elemente Modell zu erstellen, das es ermöglicht, Eigenspannungen in der gefertigten Werkstückoberfläche für bestimmte Schnittparameterkombinationen abzuschätzen. Die verwendeten Modelle sind in der Lage die Eigenspannugsverläufe des Experimentes qualitativ wiederzugeben. Weiters konnten Hypothesen aufgestellt werden, welche Mechanismen für die Entstehung der Eigenspannungen verantwortlich sind, wovon sie abhängen und wie sie beeinflusst werden können. Schließlich wird vorgeschlagen, welche Gestalt eine Schneide besitzen und wie diese Schneide eingesetzt werden muss, damit optimale Ergebnisse hinsichtlich Eigenspannungen erreicht werden können.

AB - Moderne Fertigungsverfahren zeichnen sich dadurch aus, dass sie einerseits auf ihre Durchsatzmenge maximiert werden, und andererseits auch die Qualität des Produktes mit den geringsten Mitteln so hoch wie möglich ansiedeln. Ein sehr wichtiges Fertigungsverfahren stellt das Zerspanen von Metallen dar, wodurch relativ einfach sehr komplizierte geometrische Formen verwirklicht werden können. Heute wird von einem Bauteil nicht nur erwartet, dass seine Geometrie makroskopisch mit jener der Zeichnung übereinstimmt, sondern auch die mikroskopischen Eigenschaften müssen bestimmte Kriterien erfüllen. Bei einem schwingend belasteten Bauteil ist vor allem die Oberfläche, von der Bauteilversagen mit großer Wahrscheinlichkeit ihren Ursprung nimmt, von großer Bedeutung. Neben Härte und Gefüge haben vor allem die Oberflächenrauheit und die Eigenspannungen einen großen Einfluss auf die Bauteillebensdauer. Interessant wäre es also die Oberfläche eines zerspanend gefertigten Werkstücks nur durch den Zerspanungsprozess so zu beeinflussen, dass seine Lebensdauer ohne Zusatzbearbeitung maximiert wird. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde versucht, für die zerspanende Fertigung Drehen ein Finite Elemente Modell zu erstellen, das es ermöglicht, Eigenspannungen in der gefertigten Werkstückoberfläche für bestimmte Schnittparameterkombinationen abzuschätzen. Die verwendeten Modelle sind in der Lage die Eigenspannugsverläufe des Experimentes qualitativ wiederzugeben. Weiters konnten Hypothesen aufgestellt werden, welche Mechanismen für die Entstehung der Eigenspannungen verantwortlich sind, wovon sie abhängen und wie sie beeinflusst werden können. Schließlich wird vorgeschlagen, welche Gestalt eine Schneide besitzen und wie diese Schneide eingesetzt werden muss, damit optimale Ergebnisse hinsichtlich Eigenspannungen erreicht werden können.

KW - residual stress turning finite element analysis

KW - Eigenspannungen Drehen Finite Elemente Simulation

M3 - Diplomarbeit

ER -