Erforschung der Werkzeugbelastung bedingt durch Spanablaufbehinderungen bei Zerspanprozessen mit Mehrflankenspänen

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Fritz Klocke
• Subject Area: Metal-Cutting and Abrasive Manufacturing Engineering
• Term: from 2006 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 19862933

Mehrflankenspäne entstehen in Zerspanprozessen mit geometrisch bestimmter Schneide, wenn an geometrisch verschiedenen Bereichen des Schneidteils separate Späne gebildet werden. Durch Wechselwirkungen der Späne untereinander entsteht häufig nicht vorhersehbarer, erhöhter Werkzeugverschleiß. Aufgrund der auftretenden Kollision an den Ecken von Mehrflankenschneiden und des begrenzten zur Verfügung stehenden Raums für den Spanablauf können die erzeugten Späne nicht ungehindert über die Spanfläche abfließen und sind einer Kombination von Scher- und Druckbelastungen ausgesetzt. Die Spanablaufbehinderungen und deren Auswirkungen auf den Werkzeugverschleiß konnten bislang nicht charakterisiert werden. Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist es, die Belastung der Werkzeuge in Abhängigkeit von der Spangeometrie und den Spanablaufbedingungen zu erforschen, um eine umfassende Beschreibung des Zerspanvorgangs bei Zerspanprozessen mit Mehrflankenspänen zu realisieren. Die Fragestellung soll im beantragten Forschungsvorhaben durch Experimente und Modellierung in dreidimensionalen Zerspanmodellen grundlegend erforscht werden. Zur Erarbeitung von Grundlagenerkenntnissen und zur Verifikation des Modells sollen Zerspanexperimente realisiert werden, in denen Mehrflankenspäne auftreten. Dabei werden die entstehenden Spanformen und auftretenden Schnittkräfte erfasst. Nach dem Abgleich der experimentell ermittelten und der numerisch berechneten Größen sollen Variantenrechnungen durchgeführt und die Problematik der Spanablaufbehinderungen bei Zerspanprozessen mit Mehrflankenspänen sowie deren Auswirkungen auf die mechanische und thermische Werkzeugbelastung systematisch erforscht werden.

• DFG Programme: Research Grants