Wie können bearbeitungsbedingte Eigenspannungen effektiv vorhergesagt und gesteuert werden? Diese Forschung verwendet kontrollierte orthogonale und schräge Bearbeitung von geglühtem AISI 4340 innerhalb eines Versuchsplanungsschemas, um die resultierenden Eigenspannungen zu untersuchen. Die Studie zeigt, dass die Darstellung von Spannungen in einem werkzeugfesten Koordinatensystem das Problem erheblich vereinfacht. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass Richtungen entlang und senkrecht zur Schneide Hauptrichtungen für bearbeitungsbedingte Eigenspannungen sind. Basierend auf diesen Ergebnissen entwickeln die Autoren ein ebenes thermoelastoplastisches Modell, um zweiachsige Eigenspannungsprofile in der Ebene an und unter neu erzeugten Oberflächen vorherzusagen. Kalibrierte Ergebnisse zeigen eine gute Übereinstimmung mit experimentell ermittelten bearbeitungsbedingten Eigenspannungen in geglühtem AISI 4340. Dieses verbesserte Verständnis und die Fähigkeit zur Vorhersage ermöglichen eine bessere Kontrolle der Eigenspannungen bei Bearbeitungsprozessen, wodurch die Qualität und Leistung von gefertigten Bauteilen verbessert wird.
Im Einklang mit dem Fokus des Journal of Manufacturing Science and Engineering behandelt diese Studie einen kritischen Aspekt der Fertigung, indem sie bearbeitungsbedingte Eigenspannungen untersucht. Die Kombination von Experimenten und Modellierung zur Vorhersage von Eigenspannungsprofilen trägt zum Ziel der Zeitschrift bei, das Verständnis und die Optimierung von Fertigungsprozessen voranzutreiben.