Referenzprojekte zum Thema Numerische Simulation

  • Zur Analyse von Werkzeugen mit komplexer Geometrie und modularem Aufbau hat sich die Methode der Finiten Elemente (FEM) bewährt. Die numerische Simulation des Werkzeugverhaltens ergibt wesentliche Vorteile gegenüber einer erfahrungsbasierten Vorgehensweise. Dabei wird eine durchgehende Betrachtung spanender Werkzeuge von der Schneide bis zur Spindelschnittstelle angestrebt. Durch die enge Kopplung mit Experimenten wird die Realitätsnähe der FE-Modelle gewährleistet.

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  • Bei der Bearbeitung von Titanwerkstoffen sind große Wärmemengen durch effektive Kühlung abzuführen. Dafür werden Kühlschmierstrategien unter Berücksichtigung kryogener Kühlung oder Hochdruckkühlung getestet. Zur Optimierung der Bearbeitungsbedingungen erfolgen FEM-Simulationen zur Analyse der Werkzeugverformung mit dem Ziel, Korrektur- bzw. Kompensationsmethoden zur Gewährleistung der erforderlichen Maß- und Formgenauigkeit zu entwickeln.

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  • Durch adaptive Klemm- und Stützelemente auf Basis piezoelektrischer Aktoren können Bauteilverformungen ausgeglichen werden. Spannelemente und Bauteil werden mittels FEM modelliert und die während des Bearbeitungsprozesses auftretenden Verformungen werden berechnet. Auf der Basis der FE-Berechnungen werden die notwendigen Eigenschaften der Klemm- und Stützmodule definiert, und die gesamte Spannvorrichtung optimiert.

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  • Durch FE-Simulationen von Zerspanungsprozessen kann die freiwerdende Prozesswärme berechnet werden. Da hierzu eine Reihe von unbekannten Modellparametern erforderlich ist, erfolgen zu deren Bestimmung experimentelle Untersuchungen. Durch den Abgleich mit Messergebnissen können die thermo-mechanischen Modelle von Werkzeugen und Spannmitteln verbessert werden. Auf dieser Basis kann die geforderte Fertigungsgenauigkeit erreicht werden.

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