Numerische Simulation

Enge Verbindung von Simulation und Experiment sichert Realitätsnähe

Numerische Simulationen sind ein sehr effektives Mittel, um in Kombination mit einem Minimum an aufwändigen Versuchen Zusammenhänge und Tendenzen zu analysieren. Von Vorteil ist dabei die Möglichkeit, Gebiete und Vorgänge zu betrachten, die einer messtechnischen Charakterisierung aus räumlichen Gründen, wegen hoher mechanischer bzw. thermischer Belastungen oder durch extrem schnell ablaufende Prozesse nur schwer oder gar nicht zugänglich sind. Numerische Simulationsrechnungen erlauben es auch, ins Innere von Werkstücken oder Werkzeugen »hineinzuschauen«. Sie sind selbst dann anwendbar, wenn hohe Kosten oder Sicherheits- und Arbeitsschutzprobleme experimentelle Untersuchungen erschweren oder unmöglich machen. Prozesse lassen sich so in einem frühen Entwicklungsstadium untersuchen, um Schwachstellen und Verbesserungsmöglichkeiten zu finden.

Trends

  • Analyse von Spanentstehung, Spanbruch und Gratbildung für hohe Prozesssicherheit und Bauteilqualität
  • Berechnung der thermo-mechanischen Bauteilverformung zur Kompensation bzw. Korrektur von Form- und Maßabweichungen bei spanender Bearbeitung
  • Bestimmung der thermo-mechanischen Werkzeugbeanspruchung zur Verschleißminderung
  • Ganzheitliche Betrachtung des statischen und dynamischen Systems Maschine-Werkzeug-Werkstück

Referenzprojekte

 

Werkzeugberechnung durch Simulation

An die spanende Bearbeitung werden hinsichtlich der Zerspanleistung und der Qualität der gespanten Oberflächen immer höhere Anforderungen gestellt. Durch FE-Simulationen kann das komplexe Verhalten bei der Spanbildung experimentell untersucht und Einflüsse bestimmter werkstoffphysikalischer und technologischer Größen systematisch analysiert werden.

 

Thermo-Verformungen von Werkzeugen

Um freiwerdende Prozesswärme bei Zerspanungsprozessen berechnen zu können, sind eine Reihe von unbekannten Modellparametern erforderlich. Zu deren Bestimmung erfolgen experimentelle Untersuchungen. Durch den Abgleich mit Messergebnissen können die thermo-mechanischen Modelle von Werkzeugen und Spannmitteln verbessert und die geforderte Fertigungsgenauigkeit erreicht werden.

Weitere Referenzprojekte

aus dem Bereich Numerische Simulation