Zerspankraftprognose und -simulation für Dreh- und Fräsprozesse

Die Vorhersage der Zerspankraft ist heutzutage auf spezielle Eingriffsparameter und Prozesse begrenzt. Eine Übertragbarkeit dieser Modelle auf verschiedene Prozesse oder Eingriffsparameter ist nicht möglich. Weiterhin werden häufig die dynamischen Effekte, d. h. die Wechselwirkungen zwischen dem Zerspanprozess und der Werkzeugmaschine vernachlässigt. Deshalb wird in dieser Arbeit ein durchgängig anwendbares Modell für die Prognose der dynamischen Zerspankräfte beim Drehen und Fräsen entwickelt. Die mit dem dynamischen Zerspankraftmodell vorhergesagten Kraftkomponenten weichen um maximal 5% von den gemessenen Kräften ab. Ein Ergebnis ist es, dass die Größe der Kräfte wesentlich von der Scherspannung des zerspanten Werkstoffs und der Reibung der verwendeten Werkzeug- /Werkstückmaterialpaarung abhängt. Aufgrund fehlender Materialdaten wurde eine Methode entwickelt, die Werkstoffparameter im Prozess zu ermitteln. Aus diesen Daten ist dann ein empirisches Modell für die Umsetzung in eine Simulationsanwendung aufgestellt worden.