Modellierung der Oberflächenentstehung bei der Drei-Körper-Abrasion

• Antragsteller: Dr.-Ing. Oltmann Riemer
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 208887036

• Erstellungsjahr: 2016

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Ziel dieses Forschungsvorhabens war es, den Materialabtrag bei der Drei-Körper-Abrasion in einem Zeitschritt-Modell nachzubilden. Dazu wurden zahlreiche experimentelle Untersuchungen und umfangreiche Programmierarbeiten durchgeführt. Auch wenn, bedingt durch die Schwierigkeiten bei der experimentellen Durchführung, das erklärte Ziel der Modellierung der Oberflächenentstehung bei der Drei-Körper-Abrasion nicht vollständig erreicht werden konnte, so konnten die wesentlichen Arbeiten erfolgreich abgeschlossen werden. Die Modellstruktur ist ausgearbeitet und die wichtigsten Module, zur Korngeometrie, Rollverhalten und Bestimmung der Oberflächenbelastung, sind implementiert und getestet. Die Erweiterung der Modellierung um ein Abtragsmodul ist, sobald die experimentellen Daten vorliegen, ohne Schwierigkeiten möglich. Das entwickelte Modellpaket bildet erstmals kollektive Einzelbewegungen von Abrasivkörnern auf strukturierten Oberflächen ab und kann somit zum Verständnis von Drei-Körper-Abtragsvorgängen und der Visualisierung von Bearbeitungsspuren bei der Polierbearbeitung herangezogen werden. Bei der Oberflächenentstehung durch einzelne, lose rollende Abrasivkörner sind mehrere Einzelsysteme zu berücksichtigen, die die gesamte Modellierung recht komplex machen. Daher wurden bei der Antragstellung mit den Schwierigkeiten eher bei den Modellierungsarbeiten gerechnet. Unerwarteter Weise sind Probleme bei dem experimentellen Teil aufgetreten. Angesichts der vorherigen Arbeiten an der Poliermaschine M300 waren Schwierigkeiten bei den Experimenten nicht vorhersehbar.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Drei-Körper-Abrasion bei der Polierbearbeitung. wt Werkstattstechnik online, 103/ 11/12 (2013) 860-864
  Brinksmeier, E.; Riemer, O.; Loresch, I.
  
• Modelling of grain motion for three-body abrasion. Procedia CIRP 31 (2015) 282 – 286
  Loresch, I.; Riemer, O.
  
• Kornverschleiß beim abrasiven Polieren mit Diamant. VDI-Z 158 (2016), Nr. 3, 28-30
  Riemer, O.; Loresch, I.