Modellierung und Simulation der Belastungen beim Innenrundschälschleifen - von mikrothermomechanischen Wirkmechanismen zum Prozessmodell

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Dirk Biermann; Professor Dr.-Ing. Andreas Menzel
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik ; Mechanik
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 178696858

Das gemeinschaftlich geplante Forschungsvorhaben basiert auf der Ermittlung der auf das Werkstück während des Innenrundschälschleifprozesses einwirkenden thermomechanischen Belastungen, um Randzonenschädigungen und unerwünschte Deformationen des geschliffenen Werkstückes vorhersagen und durch eine angepasste Prozessgestaltung vermeiden zu können. Die FE-Berechnung eines Basismodells unter Betrachtung eines Kornes erlaubt zunächst die Ermittlung des konstitutiven Zusammenhanges zwischen eingebrachter mechanischer Leistung, Prozessparametern und der am Werkstück ankommenden thermischen Leistung. Die Übertragung der Ergebnisse auf ein Mehrkornproblem und somit auf die integrale Größe des Wärmestroms bezogen auf die Kontaktfläche zwischen Schleifscheibe und Werkstück geschieht über das Zeitspanvolumen. Diese Größen gehen in ein holistisches FE-Modell ein, das den Innenrundschälschleifprozess abbildet. Hervorzuheben ist die enge Verzahnung zwischen Experiment und Simulationsmodellen sowie zwischen Mehrkorn- und holistischem FE-Modell, um die Qualität der Simulationsergebnisse sicherzustellen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1480: Modellierung, Simulation und Kompensation von thermischen Bearbeitungseinflüssen für komplexe Zerspanprozesse