Simulationsgestützte Verminderung der Werkzeugbelastung beim Schneideneintrittstroß mit dem Ziel der Standzeitsteigerung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Volker Schulze
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 209241696

Bei der Bearbeitung im unterbrochenen oder inhomogenen Schnitt führen die daraus resultierenden hohen mechanischen Stoßbelastungen der Schneide häufig zu spontanem Schneidkantenbruch. Die für ideale Schneidstoffe als vorteilhaft geltenden Eigenschaften einer hohen Härte bei gleichzeitig hoher Zähigkeit sind auch bei modernen Schneidstoffen bisher nicht gemeinsam optimiert. Aus diesem Grund bleibt diese Art der Bearbeitung problematisch, und es besteht weiterhin deutlicher Handlungsbedarf. Ziel des Forschungsvorhabens ist es deshalb, die bei der Bearbeitung im unterbrochenen Schnitt auftretenden Stoßbelastungen des Werkzeugs zu reduzieren, um die Werkzeugstandzeiten zu erhöhen. Dazu müssen die auftretenden Stoßbelastungen zunächst simulationsgestützt beschrieben werden, um durch rechnergestützte Optimierung eines im Kraftfluss befindlichen Elementes hinsichtlich der Steifigkeits- und Dämpfungseigenschaften die resultierenden maximalen Stoßkräfte und Kraftanstiegswerte mit dem Ziel einer Standzeitsteigerung zu minieren. Die geplante Vorgehensweise beinhaltet den Aufbau der nötigen Messtechnik zur hochauflösenden und rückwirkungsfreien Messung der Stoßkräfte, den Aufbau und die Validierung eines Simulationsmodells zur Untersuchung der resultierenden Stoßkraftverläufe, die anschließende Optimierung hinsichtlich minimierter Stoßbelastung und die abschließende Validierung des optimierten Systems in Standzeitversuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen