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6 Prozessmodellierung
f x, f y
f z
κ
Abbildung 6-23: Entstehung von Prozesskraftschwankungen in Werkzeug-
Achsrichtung über geneigte Werkzeugflächen
Entsprechend dem Schnittkraftgesetz nach KIENZLE (1952) und VICTOR (1956)
müsste dieser Faktor also für verschiedene Kombinationen von Werkzeug und
Werkstoff experimentell bestimmt werden. Für das folgende Beispiel wurde er
auf einen Wert von 0,15 festgelegt. Der über diesen Wert berechnete Verlauf von
Fz ist Abbildung 6-24 zu entnehmen. Dabei werden nur die wechselnden periodischen
Kraftanteile berücksichtigt. Deutlich wird hier die korrekte Phasenlage der
unterschiedlichen Kraftanteile zueinander. Wie anhand verschiedener Messergebnisse
bereits erläutert, sind ausgehend von Fx die Kraftverläufe von Fy und Fz
jeweils um ca. 90° zueinander phasenverschoben, wobei Fy gegenüber Fx vorauseilt.
Fz hinkt diesem Verlauf um die entsprechende Phasenverschiebung nach.
Die korrekte Abbildung dieses Sachverhaltes unterstreicht die Plausibilität des
theoretischen Prozesskraftmodells.
Kraft
500
N
0
Abbildung 6-24: Nach theoretischen Prozesskraftgleichungen berechnete Prozesskraftverläufe
von Fx, Fy und Fz und spektrale Zusammensetzung
von Fz, (n = 1400 min -1 , f = 0,25 mm, k = 0,03 mm,
Ettat = 0,1 mm, St = 2,5, mm, rs = 6 mm, rp = 2,5 mm, fiktiver
Werkstoff mit kFSW = 100 N/mm³, kFSW,z = 0,15)
104
Schulterkontur
-250
F
y
F
z
-500
0,00 0,05 0,10
Zeit
s 0,20
F x
Amplitude
40
N
20
10
F z
0
0 25 50 s 100
Frequenz