Untersuchungen zur Einspannung von FVK-Bauteilen

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Schadensfaktoren mit Bezug auf Durchmesser und Fläche

Zur Evaluierung des Verfahrens werden aktuell Versuche durchgeführt, in denen der kombinierte Prozess mit dem konventionellen Zirkularfräsen verglichen wird. Die verwendeten Bearbeitungsparameter sind v_c = 90 m/min und f_z = 0,05 mm. Als Werkzeug kommt ein zweischneidiger, unbeschichteter 6-mm-Schaftfräser zum Einsatz. Die verwendeten Proben bestehen aus CFK-Platten mit Köper-2/2-Gelege der Stärke 3 mm. Für die Bewertung der in den Versuchen entstandenen Schäden am Werkstück werden die Schädigungsfaktoren, bezogen auf den Durchmesser und auf die Schädigungsfläche, betrachtet [2, 6]. Die quantitative Auswertung erfolgt mit einem am WBK entwickelten Matlab-Tool, das durch Markieren der geschädigten Bereiche die Schädigungsfläche an Werkstückober- und -unterseite bestimmt. Dabei sind als geschädigte Bereiche solche einzustufen, bei denen außerhalb des Nenndurchmessers der Bohrung Delaminationen an der Werkstückoberfläche erkennbar sind [6]. Das obige Diagramm zeigt den Vergleich des Schädigungsfaktors F_D,Fl, bezogen auf die Schädigungsflächen [2], zwischen dem konventionellen Zirkularfräsen und dem kombinierten Prozess. Es geht deutlich hervor, dass die FlächenF_D,Fl an der Unterseite beim kombinierten Prozess geringer sind als beim Zirkularfräsen. Des Weiteren ist zu erkennen, dass die Streuungen beim Zirkularfräsen ausgeprägter sind als beim kombinierten Prozess. Es konnte gezeigt werden, dass sich die Schädigungen am Werkzeugaustritt mit dem kombinierten Prozess deutlich verringern lassen.

Um den Einfluss der Bauteileinspannung auf die Nachbearbeitungsqualität zu untersuchen, werden am WBK verschiedene Einspannsituationen entwickelt und hinsichtlich ihres Einflusses auf die jeweilige Bearbeitungsqualität und auf die dynamischen Eigenschaften der Versuchsproben untersucht. Dabei wird die Einspannsituation dahingehend variiert, dass zum einen eine punktförmige Einspannung mit drei oder vier Spannpunkten und zum anderen eine flächige Einspannung mithilfe von Kreisplatten realisiert wird. Die Bohrung erfolgt bei allen Einspannsituationen im Mittelpunkt der Probe.

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