Thermomechanische Verformung komplexer Werkstücke durch Bohr- und Fräsprozesse

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Berend Denkena; Professor Dr. Peter Maaß
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 178858244

In interdisziplinärer Zusammenarbeit wird ein Modell entwickelt, mit dem die thermomechanischen Verformungen bei der Zerspanung komplexer Strukturbauteile und die hiermit verbundenen Geometriefehler mit hoher Genauigkeit vorhergesagt werden können. Es wird ein diskretes Simulationsmodell, mit dem die geometrischen Veränderungen des Werkstücks berechnet und die aktuellen Kontaktgeometrien ermittelt werden können, aufgebaut und mit einem FE-Modell zur Berechnung der Wärmeleitung und der Werkstückverformung kombiniert. Der Modellierungsansatz wird sowohl für kontinuierliche Zerspanprozesse (Bohren) als auch für diskontinuierliche (Fräsen) gültig sein. Neben der themomechanischen Verformung wird insbesondere die Volumenänderung durch den Materialabtrag berücksichtigt. In den ersten zwei Jahren werden Grundlagenuntersuchungen an geometrisch einfachen Werkstücken durchgeführt. Das Modell wird im zweiten Förderzeitraum auf komplexe Werkstückgeometrien erweitert, um so auch die Bearbeitung von Strukturbauteilen abzubilden. Darüber hinaus werden im dritten Zeitraum geeignete Strategien entwickelt, mit denen über eine Anpassung der Prozesseinstellgrößen und der NC-Bahn die thermischen Effekte gezielt kompensiert werden können.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1480: Modellierung, Simulation und Kompensation von thermischen Bearbeitungseinflüssen für komplexe Zerspanprozesse
• Beteiligte Person: Professor Dr. Alfred Schmidt