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6 Prozessmodellierung
Kraft F z
10000
11000
9000N
f = 0,58 mm
f = 0,35 mm
f = 0,25 mm
10000 N
8000 f = 0,19 mm
9000
7000
8000
f = 0,21 mm
6000
7000
5000
v = 350 mm/min
6000
v = 600 mm/min
‐0,2 ‐0,15 ‐0,1 ‐0,05 mm 0 ‐0,2 ‐0,15 ‐0,1 ‐0,05 mm
0
tatsächliche Eintauchtiefe Ettat tatsächliche Eintauchtiefe Ettat Abbildung 6-28: Abhängigkeit der Anpresskraft von der tatsächlichen Eintauchtiefe
und dem Vorschub, St = 3 mm, EN AW-5182-H111,
Werkzeug gemäß Abbildung 5-5
Analog zum bereits für Fx0 beschriebenen Vorgehen wurden auch für Fz0 die
Geradengleichungen ermittelt:
F z0( ) = 17636 N
mm · + 10078 N (6-19)
Fz0f 2709 N
· f 7117 N (6-20)
mm
Hierbei zeigt sich, dass, obwohl die Einflüsse der Schweißparameter unabhängig
voneinander wirken, diese aufgrund des Achsenabschnitts der Geradengleichungen
nicht einfach addiert werden können. Im Allgemeinen sind bei dynamischen
Betrachtungen jedoch nur die wechselnden Anteile der Prozesskraft
entscheidend. MILBERG (1971) beschrieb dies bereits für den Prozess des Drehens.
Demnach hat eine Schwingbewegung an der Wirkstelle des Prozesses zur
Folge, dass sich einem stationären Prozessparameter ein wechselnder Anteil
überlagert, der wiederum einen wechselnden Anteil der Zerspankraft zur Folge
hat. Unter der Voraussetzung kleiner Ausschläge des Prozessparameters um den
Arbeitspunkt kann die Abhängigkeit der Prozesskraft vom Prozessparameter
durch Bildung des Differenzialquotienten ermittelt werden, d. h. die Verläufe
werden im Betriebspunkt linearisiert. Angewendet auf den hier vorliegenden Fall
bedeutet dies, dass für die Betrachtung der dynamischen Auswirkungen des
Rührreibschweißprozesses nur die Steigungen der Geradengleichungen erforderlich
sind. Der Einfluss der Schweißparameter kann so einfach aufsummiert werden.
Für die Beschreibung von Fx0, Fy0 und Fz0 werden demnach nur die Steigungen
der Geradengleichungen verwendet.
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f
= 0,6 mm
f
= 0,38 mm
f
= 0,27 mm
f
= 0,21 mm
F z = 16737 N/mm
• Et tat + 9381 N