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Erschienen in: Production Engineering 2/2015

01.04.2015 | Production Process

Predicting thermal loading in NC milling processes

verfasst von: Matthias Schweinoch, Raffael Joliet, Petra Kersting

Erschienen in: Production Engineering | Ausgabe 2/2015

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Abstract

In dry NC milling, a significant amount of heat is introduced into the workpiece due to friction and material deformation in the shear zone. Time-varying contact conditions, relative tool–workpiece movement and continuous geometric change of the workpiece due to material removal lead to a perpetually changing inhomogeneous temperature distribution within the workpiece. This in turn subjects the workpiece to ongoing complex thermomechanical deformations. Machining such a thermally loaded and deformed workpiece to exact specifications may result in unacceptable shape deviations and thermal errors, which become evident only after dissipation of the introduced heat. This paper presents a hybrid simulation system consisting of a geometric multiscale milling simulation and a finite element method kernel for solving problems of linear thermoelasticity. By combination and back-coupling, the described system is capable of accurately modeling heat input, thermal dispersion, transient thermomechanical deformation and resulting thermal errors as they occur in NC milling processes. A prerequisite to accurately predicting thermomechanical errors is the correct simulation of the temperature field within the workpiece during the milling process. Therefore, this paper is subjected to the precise prediction of the transient temperature distribution inside the workpiece.

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Metadaten
Titel
Predicting thermal loading in NC milling processes
verfasst von
Matthias Schweinoch
Raffael Joliet
Petra Kersting
Publikationsdatum
01.04.2015
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Production Engineering / Ausgabe 2/2015
Print ISSN: 0944-6524
Elektronische ISSN: 1863-7353
DOI
https://doi.org/10.1007/s11740-014-0598-z

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