Uhlmann, E.E.UhlmannZettier, R.R.Zettier2022-03-032022-03-032006https://publica.fraunhofer.de/handle/publica/212133Um eine deutliche Steigerung nutzbarer Schnittgeschwindigkeiten beim HSC- Drehen von Nickelbasis-Werkstoffen zu erreichen, kann eine rechnergestützte Abschätzung der bei der Bearbeitung auftretenden mechanischen und thermischen Werkzeugbelastungen mittels FEM-Simulation erfolgen. Da die zu Grunde liegenden physikalischen Phänomene, wie z.B. die Segmentspanbildung bei hohen Schnittgeschwindigkeiten, die im Zerspanprozess auftretenden Kräfte maßgeblich beeinflussen, wurde in den hier vorgestellten Arbeiten der Simulation der Spansegmentierung eine besondere Bedeutung beigemessen. Beispielhaft wurde die Nickelbasislegierung Inconel 718 (IN 718) untersucht. IN 718 weist die für die HSC-Bearbeitung typische Neigung zur Ausbildung von Segmentspänen auf und eignet sich somit als Modellwerkstoff. Um die Vorteile der HSC-Bearbeitung auch für diese Superlegierungen zu nutzen, sind Kenntnisse über die im Zerspanprozess auftretenden Kräfte und Temperaturen sowie über die Beeinflussung der neu entstehenden Werkstück- Randzone durch den Bearbeitungsprozess erforderlich. Eingesetzt wurde das 3D-FEM-Simulationsprogramm ABAQUS/Explicit. Die vorgestellten Ergebnisse der Simulation des Außenlängs-Runddrehens beziehen sich im Wesentlichen auf die Spanbildung. Zur Verifikation der FEM-Modelle wurden mit der Split-Hopkins-Pressure-Bar-Technik Analogie-Experimente zum Hochgeschwindigkeitsspanen durchgeführt. Das eingesetzte Werkstoffgesetz wurde erweitert, um den duktilen Schädigungsmechanismus zu berücksichtigen. Um 3D-Modelle bei wesentlich feineren sowie gleichmäßigeren Vernetzungen simulieren zu können und dabei die Rechenzeit zu begrenzen, wurde der Orthogonalschnitt modelliert. Ergebnisse werden aufgezeigt.de658book article