Thermomechanische Wirkmechanismen und Spanbildung bei der Hochgeschwindigkeitszerspanung

Unterstützt durch die Entwicklungen in der spanenden Fertigung findet die Zerspanung mit hohen Geschwindigkeiten in den letzten Jahren verstärkt Einzug in die industrielle Anwendung. Insbesondere in Sektoren, in denen eine hohe Abtragsleistung erzielt werden soll, wird dieses Fertigungsverfahren mit sehr großem Erfolg eingesetzt. Die Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit ändert das Werkstoffverhalten und führt zu veränderten Spanbildungsmechanismen. Diese Arbeit verfolgt das Ziel die Wirkmechanismen in der Entstehungszone zu charakterisieren, um zu einer detaillierten Beschreibung der Spanbildung bei hohen Schnittgeschwindigkeiten zu gelangen. Die Untersuchungen sollen eine wissenschaftliche Definition der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung ermöglichen. Die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung charakterisiert sich durch ein Minimum der Formänderungsenergie während der Spanbildung. Die Geschwindigkeit, welche den Übergang von der Konventionellen zu der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung charakterisiert (HG-Geschwindigkeit), lässt sich anhand der physikalischen Werkstoffeigenschaften rechnerisch ermitteln. Die Kenngröße ermöglicht ebenfalls die Schätzung von Werkstoffspezifischen Zusammenhänge zwischen Schnittgeschwindigkeiten und thermischen Belastungen der Werkzeuge. Eine Beurteilung der Wirtschaftlichkeit der Bearbeitung von gegebenen Werkstoffen mit der HG-Technologie wird dadurch möglich.