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Untersuchungen zur thermisch bedingten Werkstückverformung

Numerische Simulation und Experimente
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Published/Copyright: March 20, 2017
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Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb
From the journal Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Volume 109 Issue 7-8

Kurzfassung

Die Wärmequelle aus dem Zerspanungsprozess erzeugt Wärmeströme und resultierende thermo-elastische Verformungen auf Seiten des Werkstücks und dessen Spannvorrichtung. Diese Wärmeströme und Verformungen werden in einem Versuchsstand in Kombination mit numerischer Simulation untersucht und bewertet. Die Identifikation der thermischen Rand- und Kontaktbedingungen wird durch Finite-Elemente-Modelle unterstützt. Die Thematik ordnet sich in einen Sonderforschungsbereich der DFG ein, in dem die thermo-energetische Gestaltung von Werkzeugmaschinen untersucht wird.

Abstract

The heat source from the cutting process generates heat fluxes and thermo-elastic deformations on the workpiece and its clamping system. These fluxes and deformations are investigated and evaluated by a combination of measurement and numerical simulation of the temperatures and the deformations. In this context the Finite Element Method helps to identify the thermal boundary and contact conditions. This work is part of a Collaborative Research Center of the German Research Foundation investigating the thermo-energetic behavior of machine tools

Prof. Dr.-Ing. Matthias Putz, geb. 1957, ist mit der Wahrnehmung der Professur für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik an der TU Chemnitz beauftragt. Gleichzeitig ist er Mitglied der Institutsleitung des Fraunhofer-Institutes für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU und dort Leiter der Wissenschaftsbereiche Werkzeugmaschinen und Produktionssysteme sowie Zerspanungstechnik.

Dr.-Ing. Gerhard Schmidt, geb. 1955, ist Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut IWU und leitet dort die Arbeitsgruppe Numerische Simulation der Abteilung Zerspanungstechnologie.

Dr. rer. nat. Ulrich Semmler, geb. 1952, ist Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut IWU in der Arbeitsgruppe Numerische Simulation der Abteilung Zerspanungstechnologie.

Dr.-Ing. Volker Wittstock, geb. 1969, ist Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Werkzeugmaschinen und Produktionsprozesse (IWP) der TU Chemnitz. Er ist dort Leiter der Hauptabteilung Werkzeugmaschinen/Steuerungstechnik.

Dipl.-Ing. Michael Bräunig, geb. 1981, ist Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Lehr- und Forschungsabteilung Werkzeugmaschinen am IWP der TU Chemnitz.

References

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Online erschienen: 2017-03-20
Erschienen im Druck: 2014-08-18

© 2014, Carl Hanser Verlag, München

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https://doi.org/10.3139/104.111186

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