Numerische Modellierung des thermo-mechanischen Kontaktes im Schleifprozess

 

Die beim Schleifprozess auftretenden mechanischen und thermischen Belastungen haben maßgeblichen Einfluss auf das Prozessergebnis. In der Werkstückrandzone können sie zu Änderungen des Werkstoffgefüges und damit des Eigenspannungszustandes führen, die das spätere Einsatzverhalten der Bauteile negativ beeinflussen können. In der Vergangenheit eine Vielzahl an Untersuchungen zur Analyse der thermo-mechanischen Vorgänge bei der Interaktion von Körnern und Werkstück durchgeführt worden. Diese können in experimentelle und simulative Untersuchungen auf Basis numerischer Modelle unterteilt werden. Im Vergleich zu experimentellen Untersuchungen können mit numerischen Simulationen die Vorgänge und Zustandsgrößen in höheren örtlichen und zeitlichen Auflösungen sowie insbesondere an jeder Position ermittelt werden. Darüber hinaus ermöglichen die numerischen Modelle Einflussgrößen unabhängig voneinander zu variieren und so gezielt zu analysieren auch wenn dies in der Realität nicht möglich ist.

Existierende numerische Modelle des thermo-mechanischen Kontaktes von Schleifkorn und Werkstück bilden die Realität und insbesondere den Einfluss der Kornform auf die Kontaktbedingungen nicht hinreichend genau ab. Daher ist das übergeordnete Ziel des Vorhabens, ein numerisches Modell für die Korn-Werkstück Interaktion im Schleifprozess zu entwickeln, dass die thermo-mechanischen Kontaktverhältnisse ausreichend genau abbildet, um die Wirkzusammenhänge im Kontakt zwischen Korn und Werkstoff zu erforschen sowie den Einfluss der Prozessparameter und insbesondere der Kornform auf das thermo-mechanische Belastungskollektiv zu identifizieren.