Erweiterung der Schnitt- und Standzeitbeziehung nach Kienzle und Taylor hinsichtlich des Temperatureinflusses für die Heißzerspanung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Bernhard Karpuschewski
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 547993846

Forschungsgegenstand des beantragten Forschungsvorhabens ist die Erweiterung der empirischen Modellansätze nach Kienzle und Taylor, mit denen die Größen Standzeit und Zerspankräfte ermittelt werden. Die Modelle dienen in der Fertigung vor allem der Prozessauslegung, jedoch sind diese bei deutlich erhöhten Temperaturen nur eingeschränkt gültig. Daher sollen die Modelle um einen geeigneten mathematischen Ansatz erweitert werden, der die Temperaturabhängigkeit beschreibt basierend auf physikalischen Größen aus der Zerspanungstheorie nach Ernst und Merchant. Als Versuchsgrundlage dient die „Heißzerspanung“, die eine Untersuchung von verschiedenen Werkstückausgangstemperaturen ermöglicht. Infolge der Temperaturerhöhung folgt ein Herabsetzen der Werkstofffestigkeit und des Elastizitätsmoduls, was zu einer Reduzierung der mechanischen Werkzeugbelastungen und der Zerspankräfte führt. Durch die optimierten und erweiterten Modellansätze soll eine effizientere sowie wirtschaftlichere Heißzerspanung zielgerichtet ermöglicht werden, die sich insbesondere für Werkstoffspezifikationen mit herausragenden mechanischen Eigenschaften, wie eine hohe Streckgrenze, eignet. Die sich daraus ableitenden Erkenntnisse sollen letztendlich genutzt werden, um technologisch und wirtschaftlich vielversprechende Einsatzfelder für die Heißzerspanung aufzuzeigen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen