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Einfluss charakteristischer Werkstoffeigenschaften auf die Zerspanbarkeit bei hohen Schnittgeschwindigkeiten

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Published/Copyright: May 2, 2013
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HTM Journal of Heat Treatment and Materials
From the journal HTM Journal of Heat Treatment and Materials Volume 59 Issue 6

Kurzfassung

Bei der spanenden Bearbeitung ändert sich mit zunehmender Schnittgeschwindigkeit die Art der Spanbildung. Dieser Effekt wird von den Eigenschaften des eingesetzten Werkstoffs wesentlich beeinflusst. Aus diesem Grunde wurden im Rahmen eines Forschungsvorhabens die Spanbildungsmechanismen bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung verschiedener metallischer Werkstoffe untersucht. Ziel der Forschungsarbeiten war es, durch eine Variation der mechanischen, thermischen und strukturel-len Werkstoffeigenschaften, deren Einfluss auf die Spanbildung bei hohen Schnittgeschwindigkeiten zu ermitteln. Dazu wurde bei Versuchen zum Außenlängsdrehen die Übergangsschnittgeschwindigkeit vHSC ermittelt, welche den Bereich der konventionellen Zerspanung von der Hochgeschwindigkeitszerspanung abgrenzt. Die Variation der thermischen und mechanischen Werkstoffeigenschaften wurde durch den Einsatz verschiedener Werkstoffe realisiert. Die gezielte Veränderung mikrostruktureller Werkstoffeigenschaften erfolgte durch ausgewählte Wärmebehandlungen vor der Zerspanung.

Abstract

During machining chip formation changes with increasing cutting speed. This effect is significantly influenced by the workpiece material properties. Results of a research project concerning chip formation mechanisms during High Speed Cutting of different metals are presented in this paper. The objective was to analyze the influence of mechanical, thermal, and structural material properties on chip formation during High Speed Cutting. For this reason the transitional cutting speed vHSC which separates conventional cutting speeds from High Speed Cutting was determined for external longitudinal turning. By using different workpiece materials a variation of thermal and mechanical material properties was achieved. Structural variations were realized by specific heat treatment processes before machining.

Dipl.-Ing. Philippe Pouteau, geb. 1973, studierte Metallkunde/Métallurgie an der Universitäten Nancy und Poitiers, Frankreich. Seit 1999 arbeitet er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Stiftung Institut für Werkstofftechnik (IWT) in Bremen.

Dipl. Phys. Jens Sölter, geb. 1972, studierte Physik an der Carl-von-Ossietzky-Universität Oldenburg. Nach einem einjährigen Auslandsaufenthalt in Denver, USA, beendete er sein Studium an der Albert-Ludwigs-Universität in Freiburg im Breisgau und ist seit Oktober 2001 als Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Hauptabteilung Fertigungstechnik der Stiftung Institut für Werkstofftechnik, Bremen, tätig. Im Rahmen des SFB 570 ist er im Teilprojekt A4 für die Simulation von spanenden Fertigungsprozessen zuständig.

Dr.-Ing. Thomas Lübben, geb. 1959, studierte Physik an der Universität Bremen. Seit 1986 ist er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Stiftung Institut für Werkstofftechnik in Bremen tätig und arbeitet hier auf dem Gebiet der Abschrecktechnik. Seit 2001 ist er Geschäftsführer des SFB 570 und Teilprojektleiter im Projekt A6.

Dr.-Ing. André Walter, geb. 1966, studierte Maschinenbau an der Universität Hannover und ist seit 1994 als Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Bremen und der Stiftung Institut für Werkstofftechnik beschäftigt. Er ist Abteilungsleiter des ECO-Centrums (Forschungs- und Demonstrationszentrum für umweltverträgliche Fertigungsprozesse), Bremen, und zusammen mit Prof. E. Brinksmeier Leiter des Teilprojekts A4 im SFB 570.

Prof. Dr.-Ing. habil. Franz Hoffmann, geb. 1950, studierte Maschinenbau an der Universität Karlsruhe. Seit 1975 ist er in der Stiftung Institut für Werkstofftechnik in Bremen tätig und leitet dort die Abteilung Wärmebehandlung.

Prof. Dr.-Ing. habil. Ekkard Brinksmeier, geb. 1952, studierte Werkstofftechnik an der Universität Hannover, promovierte und habilitierte am Institut für Fertigungstechnik und Spanende Werkzeugmaschinen der Universität Hannover. Seit 1992 ist er Hochschullehrer an der Universität Bremen sowie als Direktor und Leiter der Hauptabteilung Fertigungstechnik der Stiftung Institut für Werkstofftechnik (IWT), Bremen, tätig. Im SFB 570 leitet er die Teilprojekte A3, A4 und B7.

Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Mayr, geb. 1938, Professor an der Universität Bremen, war bis März 2004 Leiter des Fachgebietes Werkstoffwissenschaften im Fachbereich Produktionstechnik, Geschäftsführender Direktor der Stiftung Institut für Werkstofftechnik in Bremen und Leiter der Hauptabteilung Werkstofftechnik. Bis Dezember 2003 war er darüber hinaus Sprecher des SFB 570.

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Erhalten: 2004-9
Online erschienen: 2013-05-02
Erschienen im Druck: 2004-12-01

© 2004, Carl Hanser Verlag, München

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