Untersuchung von Torsionsratterschwingungen bei Tiefbohrprozessen mit überlangen Spiralbohrern
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen der Antragsstellung wurde von folgenden Annahmen ausgegangen, die im Rahmen des Projekts überprüft und mit Hilfe eines Simulationsmodells abgebildet werden sollten: „Torsionsrattern tritt bei vielen Anwendungen mit überlangen Spiralbohrern auf. In der Literatur wird die Torsional-Axialkopplung des Werkzeugs als anregender Mechanismus angegeben. Die damit verbundene Längenänderung führt zu einer Profilierung des Bohrungsgrunds, die wiederum eine Spanungsdickenschwankung zur Folge hat. Inwieweit Technologieparameter, Werkzeuggeometrie und Werkzeughalterung Einfluss auf den Prozess nehmen, ist unzureichend geklärt. Es soll ein Simulationsmodell aufgebaut werden, das alle wesentlichen Einflussfaktoren abbildet “ Die folgenden Erkenntnisse konnten im Rahmen des Forschungsvorhabens bisher gewonnen werden. Anregungsmechanismen, die zum Auftreten von Torsionsrattern führen, sind Spanungsdickenschwankungen, die sich in einer Span- und Bohrungsgrundprofilierung aufgrund der Torsional-Axialkopplung zeigen, aber auch Reibungseffekte Die Torsionsratterfrequenz wird vor allem beeinflusst von Drallwinkel und Werkzeuglänge sowie in geringerem Maße von Vorschub und Schnittgeschwindigkeit Die Torsionsratteramplitude wird vor allem beeinflusst von Drallwinkel und Schnittgeschwindigkeit sowie in geringerem Maße von Freiwinkel und Werkzeuglänge Keinen signifikanten Einfluss auf die Werkzeugschwingung besitzen Werkzeughalterung und KSS-Versorgungsdruck Torsionsratterschwingungen können je nach Versuchswerkstoff die Werkzeugstandzeit negativ beeinflussen
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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A new approach for a simulation-based prediction of torsional chatter in deep hole drilling with extra-long twist drills; Proceedings of the ASME 2013 International Manufacturing Science and Engineering Conference, MSEC2013, June 10-14, 2013, Madison, Wisconsin, USA
E. Abele, D. Schäfer
