Simulative und experimentelle Untersuchung des Rotationsunrunddrehens zur hochproduktiven Herstellung unrunder Bauteilquerschnitte

von Tassilo Arndt

189 Seiten, Taschenbuch

Kurzbeschreibung des Verlags

Von medizinischen Implantaten mit bionischer Formgebung, über Nockenwellen und Exzenter-Bauteile im Maschinenbau bis hin zu Hochleistungs-Welle-Nabe-Verbindungen in der Antriebstechnik: Unrunde Bauteilquerschnitte finden sich in vielfältigen technischen Anwendungsfällen. Für deren spanende Fertigung sind heute in der Regel mehrstufige Prozessketten notwendig, was eine enorme Herausforderung für die Wirtschaftlichkeit ist. In diese Lücke fügt sich das neu-entwickelte, innovative und hochproduktive Rotationsunrunddrehen ein. Dabei kommt ein Werkzeug mit unrunder Kontur zum Einsatz, dessen Form unter Nutzung der kinematischen Kopplung in Grenzen auf das Bauteil übertragen werden kann.

Vorliegende Arbeit befasst sich mit der simulativen und experimentellen Charakterisierung des Rotationsunrunddrehens, um fundierte Kenntnisse für eine Umsetzung des Verfahrens zu erlangen. Dazu wird der Prozess modelliert, um die Werkzeugkontur und die vom Ort und von der Zeit abhängigen Prozesskenngrößen zu berechnen. Anhand eines Referenzprozesses wird die generelle Machbarkeit des Verfahrens gezeigt und das Prozessmodell validiert. Innerhalb von detaillierten simulativen und experimentellen Einflussanalysen folgt die Identifikation grundlegender Zusammenhänge zwischen Prozessstell-, Prozesskenn- und den Zielgrößen. Dabei wird unterschieden, ob mit gegebener Werkzeugkontur oder in Abhängigkeit der Kinematik mit neuberechneter Werkzeugkontur gearbeitet wird. Zudem werden die Betrachtungen mithilfe parametrischer Bauteilquerschnitte verallgemeinert, um die Freiheitsgrade des Verfahrens einzugrenzen. Schließlich wird das Verfahren vom Labormaßstab anhand zweier konkreter Anwendungsfälle ins seriennahe Umfeld übertragen und dort erprobt. Hier offenbart das Verfahren sein hohes Potential.

• Reihe: Forschungsberichte aus dem wbk, Institut für Produktionstechnik Universität Karlsruhe
• ISBN: 9783819105487
• Erscheinungsdatum: 05.03.2026
• Genre: Technik/Maschinenbau, Fertigungstechnik
• Verlag: Shaker