Belastungszyklen der Diamantkörner im Schleifprozess

von Berend Denkena, Volker Böß, Alexander Krödel, Abdelhamid Bouabid, IFW Hannover 17. September 2019
Modellaufbau
Schleifwerkzeuge setzen sich aus einer Vielzahl von Körnern zusammen, die im Prozess mit dem Bauteil interagieren.

Um die Belastung der einzelnen Körner abzuschätzen, existiert eine Vielzahl von analytischen Kenngrößen, wie die Spanungsdicke und der Spanungsquerschnitt. Je nach Berechnungsansatz wird in der Literatur zwischen äquivalenter Spanungsdicke, mittlerer Spanungsdicke, effektiver Spanungsdicke und maximaler Spanungsdicke unterschieden. Die Berechnung der äquivalenten Spanungsdicke geht auf die Annahme von Kurrein zurück, die besagt, dass ein Stoffband mit der äquivalenten Spanungsdicke heq und der Schnittgeschwindigkeit vc vom Werkstück getrennt wird [1]. Nach M.C. Shaw lässt sich die mittlere Spanungsdicke hc am Korn aus den Prozessstellgrößen und der Kornanzahl bestimmen.

Dabei wird angenommen, dass alle Schleifkörner am Zerspanprozess teilnehmen, denselben Kornüberstand aufweisen und keine Bahnüberdeckung zwischen den Körnern besteht [2]. Darüber hinaus werden elastische Verformungen der Wirkpartner Werkzeug und Werkstück in diesem Berechnungsansatz nicht berücksichtigt. Die Bahnüberdeckung der Schleifkörner berücksichtigt Kassen, indem er die Kenngröße Versatzwinkel bei seinen Berechnungen einführt [3]. Einen ausführlichen Berechnungsansatz stellt zudem Lierse vor, da dieser neben den Prozessstellgrößen auch die Korngröße, die Kornkonzentration und die Korngeometrie berücksichtigt [4].

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