Parameter
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Bei der Trockenbearbeitung entfallen wesentliche Funktionen des Kühlschmierstoffes, insbesondere die Temperierung des Prozesses und des Werkstücks. Dies führt dazu, dass sich die Werkstücke während des Prozesses aufheizen, was thermisch induzierten Verzug verursacht. Dieser Verzug kann, abhängig von Größe, Form und Material der Bauteile, Toleranzprobleme und Ausschuss in der Produktion zur Folge haben. Die FEM-Simulation ermöglicht die Berechnung der thermischen Ausdehnung des Werkstücks, jedoch fehlen oft die Eingangsparameter zur Beschreibung des Wärmeeintrags. In dieser Arbeit werden mathematische Modelle zur Berechnung der Wärmestromdichte als Eingangsparameter entwickelt. Für die Verfahren Bohren, Fräsen und Reiben werden in umfangreichen Versuchsreihen die grundlegenden Einflussgrößen untersucht, wobei der Einfluss von Schnittgeschwindigkeit und Vorschub auf die Wärmestromdichte ermittelt wird. Zudem wird beim Fräsen der Verschleiß und beim Bohren der Einfluss unterschiedlicher Bohrergeometrien und -durchmesser betrachtet. Mittels Regressionsverfahren wird eine mathematische Beschreibung der Wärmestromdichte abgeleitet, die in die Simulation zur Berechnung des thermo-mechanischen Verhaltens eines Probekörpers einfließt. Verschiedene Simulationsstrategien werden angewendet und deren Ergebnisse mit experimentellen Messungen abgeglichen. Diese Arbeit demonstriert die Möglichkeit, den Wärmeeintrag mathematisch zu beschreiben
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Mathematische Modellierung der Wärmestromdichte zur Simulation des thermischen Bauteilverhaltens bei der Trockenbearbeitung, Rüdiger Pabst
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- 2008
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