IAK Werkzeugbeschichtungen und Schneidstoffe

Zerspansimulation

Die numerische Zerspansimulation ist ein Werkzeug zur Analyse von Zerspanprozessen. Sie ermöglicht aufgrund ihres hohen Detailierungsgrades die Beurteilung komplexer Spanbildungsvorgänge und lässt Rückschlüsse auf resultierende Bauteileigenschaften zu. Häufig wird die Zerspansimulation auch zur Ermittlung thermomechanischer Belastungskollektive für das Werkzeug eingesetzt. Somit lassen sich wichtige Erkenntnisse hinsichtlich geeigneter Schnittparameter und Zerspanwerkzeuge gewinnen. Aufwändige und kostenintensive experimentelle Untersuchungen können auf diese Weise ergänzt und teilweise ersetzt werden.

Am IWF werden im Rahmen von grundlagen- und anwendungsorientierten Forschungsprojekten Zerspanprozesse mit geometrisch bestimmter Schneide simuliert. Im Fokus der Grundlagenuntersuchungen stehen die Entwicklung von Modellen zur Simulation von Verbundwerkstoffen auf Basis der Finite-Elemente-Methode (FEM) sowie die Verbesserung der Abbildungsgenauigkeit durch die Weiterentwicklung der netzfreien Finite-Pointset-Methode (FPM) (siehe Bannerbild: FEM-Zerspansimulation mit Wolfram-Kupfer-Verbundwerkstoff und netzfreie FPM-Zerspansimulation). Weiteres Entwicklungsziel ist zudem die Integration von Kühlschmierstoff in die FPM-Zerspansimulation. Auf anwendungsorientierter Seite werden unter anderem Zerspansimulationen zur Ermittlung des Einflusses der Schnittbedingungen auf die Werkzeugbeanspruchungen durchgeführt.

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