Ein Beitrag zur Gestaltung der Spanentsorgung bei der Trockenbearbeitung

Der Werkzeugmaschinenbau wendet sich zunehmend der Entwicklung von Maschinen für die Trockenbearbeitung zu. Gründe dafür sind die ökologisch und betriebswirtschaftlich vorteilhafte Einsparung des Kühlschmiermittels und die eventuelle Einsparung von nachgeschalteten Waschgängen. Der breiten Anwendung der Trockenbearbeitung in der Großserienfertigung steht die noch fehlende Prozesssicherheit entgegen. Große Mengen Späne, die bei der Nassbearbeitung durch das Kühlschmiermittel weggespült wurden, müssen nun auf andere Art und Weise abtransportiert werden, um den Bearbeitungsprozess nicht zu gefährden. Ein erfolgsversprechender Ansatz besteht darin mit dem Strömungsmedium Luft die Späne aus dem Prozess zu entfernen. Dieser Problemstellung widmet sich die vorliegende Arbeit. Die Strömung und der Spantransport durch Luftströmungen wurden mit Hilfe von moderner FEM/CFD-Software simuliert. Die Ergebnisse werden mit zahlreichen Versuchen und Messungen verifiziert. Erstmalig wird in dieser Arbeit die Strömungssimulation auf Arbeitsräume von komplex gegliederten Werkzeugmaschinen angewendet. Die getroffenen zur Simulation nötigen Vereinfachungen werden untersucht und geprüft. Aus den Simulationsergebnissen werden praktische Konstruktionshinweise abgeleitet und das gesamte Vorgehen in den Konstruktionsprozess eingeordnet.