Universität Stuttgart
Permanent URI for this communityhttps://elib.uni-stuttgart.de/handle/11682/1
Browse
3 results
Search Results
Item Open Access Vermeidung der werkzeuginternen Doppelzerspanung und Ansätze zur Reduzierung der werkzeugunabhängigen Doppelzerspanung zur Leistungssteigerung von Holzbearbeitungswerkzeugen : Abschlussbericht(2004) Heisel, Uwe; Ivanova, StoyankaDie im Rahmen des Vorhabens erzielten Ergebnisse können für alle Werkzeuge, außer den reinen Bohrwerkzeugen, angewendet werden. Die Werkzeughersteller haben somit die Möglichkeit, doppelzerspanungsfreie Werkzeuge herzustellen, wenn die Forschungsergebnisse konsequent umgesetzt werden. Dadurch kann die grundsätzliche Quelle der Doppelzerspanung (die primäre Doppelzerspanung) sicher ausgeschlossen werden. Alle Untersuchungen hinsichtlich der sekundären Späne haben gezeigt, dass deren Einfluss vernachlässigt werden kann. Für die Minimierung der dritten Ursache, die Doppelzerspanung durch schlecht konzipierte Haubenkonstruktionen, werden die Angaben im Katalog behilflich sein festzulegen, in welcher Richtung die Spanwolke den Arbeitsraum verlässt. Dadurch kann der Maschinenhersteller seine Erfassungselemente an der richtigen Stelle positionieren und der größte Fehler bei Haubenkonstruktionen, d. h. die falsche Positionierung kann vermieden werden. Kleine und mittelständische Holzverarbeiter profitieren hauptsächlich von der verlängerten Einsatzdauer der doppelzerspanungsfreien Werkzeuge. Die gewonnenen Ergebnisse, dass durch Vermeidung der Doppelzerspanung der Verschleiß fast halbiert werden kann, werden in erheblichem Maße Einsparungen in den Werkzeugkosten bringen. Für den Maschinenhersteller vereinfacht sich die Suche nach der Ursache eines Standzeitproblems. Es muß nur noch das eingesetzte Erfassungselement betrachtet werden, wenn eine Verringerung der Werkzeugstandzeit durch Doppelzerspanung auftritt und das eingesetzte Werkzeug nach den Forschungsergebnissen doppelzerspanungsfrei gestaltet wurde. Bislang musste hier das sehr komplexe System Werkzeug-Absaughaube betrachtet werden. Es war bisher in vielen Fällen unklar, wo die Ursache des Fehlers zu suchen war (Werkzeugkonstruktion oder Absaugelement). Für den Maschinenhersteller kommt erleichternd hinzu, dass aus den Forschungsergebnissen erstmals ein Zusammenhang zwischen Spanraumform des eingesetzten Werkzeugs sowie das davon abhängige Spanverhalten und die Flugrichtung bestimmt werden kann. Die Ergebnisse können zur genauen Positionierung der Haube verwendet werden. Das Ziel des Vorhabens wurde erreicht.Item Open Access Grundlagenuntersuchungen zum Späneflug bei der Trockenbearbeitung metallischer Werkstoffe zur optimierten Auslegung von Späneerfassungselementen und Werkzeugen durch Simulationsrechnung : Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben(2006) Dressler, MartinDas abgeschlossene Forschungsprojekt befasste sich mit der Simulation des Spanfluges metallischer Werkstoffe sowohl in Absaugelementen als auch im Arbeitsraum der Maschine. Streng betrachtet kann auch der Arbeitsraum der Maschine als ein großes Erfassungselement betrachtet werden. Um den Spanflug zu simulieren, waren diverse Grundlagenuntersuchungen notwendig, die so bislang nicht aus der Literatur zur Verfügung standen. Diese notwendigen Zusammenhänge und Untersuchungen wurden im abgeschlossenen Forschungsvorhaben ermittelt. Zuallererst wurde eine Abschätzung getroffen, welche der vielen Einflussgrößen sich in relevanter Weise auf die Späneerfassung und den Flug der Späne auswirken. Anhand dieser Abschätzung wurden dann diverse Einzelproblematiken ausführlicher untersucht. Zuerst war es notwendig, die spanspezifischen Größen wie die Spangrößenverteilung des Spangemisches, das Gewicht der Einzelspäne bzw. den Spanquerschnitt eines durchschnittlichen Spanpartikels senkrecht zu seiner Anströmung zu kennen. Diese spanspezifischen Kennwerte wurden mittels Siebanalyse und Wiegen der Späne bzw. Festlegung einer realistischen Näherung des Spanquerschnittes aufgrund der Siebanalyse ermittelt. Weiter ist die Kenntnis des Luftwiderstandsbeiwertes der einzelnen Spanpartikel von elementarer Bedeutung. Hierzu wurde ein Versuchsstand entworfen und gebaut, in dem die Spanpartikel im Gegenstromprinzip auf ihre spezifische Endfallgeschwindigkeit hin untersucht werden konnten. Aus dieser spezifischen Endfallgeschwindigkeit im Kräftegleichgewicht kann der Luftwiderstandbeiwert des einzelnen Spanes ermittelt werden. Ein weiterer wichtiger Untersuchungsschwerpunkt lag in der Ermittlung der korrekten Stoßvorgänge zwischen Partikel und Hauben- bzw. Arbeitsraumwand. Da es sich hier um einen sehr chaotischen Vorgang handelt, war besondere Sorgfalt auf die genaue Wiedergabe des Stoßvorganges in der Simulationsrechnung zu legen. Auch hierfür wurde eigens ein Versuchsstand entwickelt, in dem sowohl die Geschwindigkeitsreduktion der Späne beim Stoß mit der Wand als auch deren Rückprallwinkelverteilung konkret in Abhängigkeit vom Aufprallwinkel ermittelt werden kann. Alle durchgeführten Untersuchungen wurden schließlich in einem Partikelsimulationsprogramm Chip-Si 1.0 zusammengeführt. Die dazu notwendigen grundsätzlichen Schritte und Überlegungen wurden ausführlich dokumentiert. Mit diesem Simulationsprogramm kann nun der Späneflug sowohl in einem Absaugelement als auch im Arbeitsraum einer Maschine untersucht und bewertet werden.Item Open Access Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben Auslegung von Absaughauben bezüglich der Späneerfassung durch Simulationsrechnung(2001) Heisel, UweIm abgeschlossenen Forschungsvorhaben wurden wichtige Grundlagen für die Berechnung des Erfassungsgrades mittels FEM-Rechnung gelegt. So konnte die Späne bei MDF, Spanplatte und der Massivhölzer Fichte und Buche in Abhängigkeit von der mittleren Spanungsdicke ermittelt werden. Auch wurden Untersuchungen zur Ermittlung des cw-Wertes und des Reflexionsverhaltens beim Auftreffen des Spänestrahls auf eine feste Wand durchgeführt.