Kinematische und mechanische Wirkungen des Kugelkopffräsens

In der vorliegenden Arbeit wird ein analytisches Berechnungsmodell der Eingriffsgrößen beim Kugelkopffräsen vorgestellt. Die Eingangsgrößen des Modells sind Werkzeugkugelradius, Schnitttiefe, Zeilenbreite, Zahnvorschub und Werkzeuganstellung zur Oberfläche. Berechnet werden Eingriffswinkel, Einstellwinkel, Schnittlänge, Spanungsdicke und Spanungsquerschnitt. Der Einfluss der unterschiedlichen Eingangsgrößen auf die Ausgangsgrößen wird systematisch analysiert und diskutiert. In Zerspanversuchen wird der Einfluss der Fräsparameter auf die Zerspankräfte beim Schlichtfräsen von hochvergütetem Kaltarbeitsstahl untersucht. Dominanten Einfluss haben der Freiflächenverschleiß und die Schnittge-schwindigkeit. Durch Freiflächenverschleiß werden Quetsch- und Reibkräfte verstärkt. Bei steigender Schnittgeschwindigkeit werden die Zerspankräfte mit dynamischen Kräften überlagert, die durch den Fräsereintrittsimpuls hervor-gerufen werden. Die dynamischen Kräfte steigen linear mit der Schnittge-schwindigkeit. Darüber hinaus werden die Energien beim Fräsen, die resul-tierende Oberflächenbeschaffenheit und der Werkzeugverschleiß untersucht.