Simulationsgestützte Werkzeugauslegung zur Unterdrückung von Spansegmentierung durch die gezielte Spanraumbegrenzung

Von:

Sebastian Berger

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Die vorliegende Dissertation untersucht die Unterdrückung der Spansegmentierung bei der Zerspanung hochfester Werkstoffe durch den Einsatz eines Constraints zur gezielten Begrenzung des Spanraums. Ausgangspunkt sind experimentelle Analysen zur freien Spanbildung im orthogonalen Schnitt, anhand derer das Spanbildungsverhalten charakterisiert wird. Darauf folgen Werkstoffcharakterisierungen und die Modellierung des Werkstoffverhaltens zur Abbildung der freien Spanbildung in der Finite-Elemente-Simulation. Nach Auswahl eines geeigneten Modells wird die begrenzte Spanbildung unter Einsatz von Constraints simulativ untersucht. Abschließend erfolgt die experimentelle Erprobung der entwickelten Constraints zur Bewertung ihres Einflusses auf die Spanbildung, die mechanischen Werkzeugbelastungen und die Werkstückoberfläche.