UA-Ruhr Professur "Virtual Machining"

Der Forschungsschwerpunkt „Virtual Machining“ stellt eine interdiszipliäre und campusübergreifende Verbindung zwischen Teilen der Fachdisziplinen Informatik und Maschinenbau dar. Die Ziele bestehen in der Entwicklung von Modellierungs‐ und Analysemethoden zur detaillierten, aber gleichzeitig effizienten Abbildung von Fertigungsverfahren zur simulationsgestützten Optimierung von Bearbeitungsprozessen. Dieses ist nur durch eine Verbindung verschiedener Disziplinen möglich, denen eine Plattform zum wissenschaftlichen Austausch sowie zur Entwicklung neuer interdisziplinärer Forschungsaktivitäten und Lehrveranstaltungen gegeben werden soll. Ein Transfer der erzielten Ergebnisse in die industrielle Praxis soll durch einen engen Austausch mit Industrieunternehmen ermöglicht werden.

 

Initialprojekt

Kristallograpfische Darstellung eines Werkstoffgefüges mit Hilfe der Elektronenrückstreubeugung Methode (EBSD) zur Untersuchung der Randzone nach einem Werkzeugeingriff.
Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme eines bei einem Orthogonalschnitt entstandenen Spans.
Berechnung der Dehnraten innerhalb des Materials bei einem Zerspranprozess mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode (FEM).
Anwendung einer Prozessimulation zur Bestimmung projizierter Spanungsdicken für die Prozesskraftberechnung.

Eine grundlegende Problem-stellung in der spanenden Fertigung stellt die Bestimmung und Prognose auftretender Prozess-kräfte dar. Diese unterliegen zahlreichen Einfluss-faktoren, wie z.B. der Schneid-kantengestalt, den Werkstoff-eigenschaften, der Interaktion zwischen Werkzeug und Werkstück sowie der thermischer Ent-festigung des Werkstoffs. Für die Analyse und Prognose von Zerspanprozessen können Prozesssimulationen genutzt werden, um anhand von Eingriffssituationen und unter Beachtung von Prozesseinflüssen auftretende Prozesskräfte vorherzusagen. Zur Unterstützung der Entwicklung eines Prozessmodells werden Analysen des Zerspanprozesses mit Hilfe der Finite-Elemente-Modelle erstellt. Die Abstraktion der zugrundeliegenden Einflussfaktoren zu einem phänomenologischen Prozessmodell erlaubt die Implementierung eines performanten Simulationssystems zur Prognose von Prozesskräften. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens, welches von der Mercator Stiftung gefördert wird, werden in Kooperation der Professur für Virtual Machining mit dem Lehrstuhl für Werkstofftechnik (LWT) der Ruhr-Universität Bochum und dem Lehrstuhl für Mechanik der Universität Duisburg-Essen Untersuchungen entlang der Materials Chain zum Spanbildungsprozess durchgeführt. Diese Erkenntnisse stellen die Grundlage zur Entwicklung neuer Modelle für die Simulation von Zerspanprozessen dar.

Aktuelles

 

Eine Liste weiterer Veröffentlichungen finden Sie auf der Veröffentlichungsseite des Lehrstuhl XIV.

Projektpartner
Lehrstuhl XIV - Virtual Machining
Technische Universität Dortmund
Prof. Dr.-Ing. Petra Wiederkehr (Wissenschaftliche Leitung)
Jim A. Bergmann, M.Sc.
Florian Wöste, M.Sc.
Lehrstuhl für Werkstofftechnik
Ruhr-Universität Bochum
Prof. Dr.-Ing. Werner Theisen
Janis Kimm, M.Sc.
Lehrstuhl für Mechanik
Universität Duisburg-Essen
Prof. Dr.-Ing. habil. Jörg Schröder
Sascha Maassen, M.Sc.
Informationen über die Antragssteller finden Sie auf der Förderseite des Mercator Research Center Ruhr.

The investigations are based on the research project "Virtual Machining" (PE-216-0024) which is kindly funded by the Stiftung Mercator and the Mercator Research Center Ruhr.


Technische Universität Dortmund
Fakultät für Informatik - LS XIV - Software Engineering
Otto-Hahn-Str. 12
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