Projektbereich A: Prozessaktuelles Werkzeugmaschinenabbild

Der Projektbereich A bündelt alle Arbeiten zur Modellierung und arbeitet grundlegend zu Modellierungstechnologien für die Berechnung von thermo-elastisch verursachten Fehlern in der Struktur und an der Wirkstelle von Werkzeugmaschinen und macht zusätzlich Wärmeströme in der Maschinenstruktur transparent.
Nötig sind sowohl übergreifende analytische als auch für Beispielprozesse überwiegend messtechnisch gestützte Modellierungen thermischer Interaktionen direkt an der Schnittstelle, an der die Hauptantriebsleistung in Wärme dissipiert wird (TP A01, A02, A03). Da für viele Strukturen fluidische Kühlungen nach wie vor unerlässlich
bleiben werden, erfolgen Untersuchungen zu Modellen, die sich zur Berechnung und Gestaltung solcher Kühlmaßnahmen eignen (TP A04). Einzelmodelle innerhalb der thermo-elastischen Wirkungskette von Prozess und Maschine werden im für die Modellierung zentralen Teilprojekt A05 zu einem Gesamtmodell für die thermo-elastische Simulation des Werkzeugmaschinenabbildes mit prozessaktuell bewegten Baugruppen unter prozessaktuellen Belastungen zusammengefasst. Im Projektbereich A sind auch mathematisch orientierte Arbeiten allokiert, die sich mit Algorithmen zur Ordnungsreduktion thermischer und thermo-elastischer FE-Modelle befassen (TP A06) und die adaptive FE-Algorithmen mit neuen, parallelisierbaren und schnellen Integrationsverfahren erforschen (TP A07).

 

Projektbereichsverantwortlicher:

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Weber
TU Dresden, Institut für Fluidtechnik (IFD)

Teilprojekte:

  • A01

Modellgestützte Beschreibung der thermo-energetischen Wirkungen in spanenden Werkzeugen und Werkstückspannvorrichtungen und der gezielten Beeinflussung von Schneiden- und Bauteilverlagerungen mit dem Ziel der Optimierung und Kompensation
Putz: TU Chemnitz, Professur für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWP)
Schmidt: Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU), Chemnitz

  • A02

Modell und Methode zur Erfassung und Bilanzierung der in Fräsprozessen umgesetzten Energien
Klocke, Mattfeld: RWTH Aachen, Lehrstuhl für Technologie der Fertigungsverfahren, Werkzeugmaschinenlabor (WZL)

  • A03

Modell und Methode zur Erfassung und Bilanzierung der in Schleifprozessen umgesetzten Energien
Klocke, Mattfeld: RWTH Aachen, Werkzeugmaschinenlabor, Lehrstuhl für Technologie der Fertigungsverfahren

  • A04

Thermo-energetische Beschreibung fluidtechnischer Systeme
Weber: TU Dresden, Institut für Fluidtechnik

  • A05

Systemsimulation des prozessaktuellen Werkzeugmaschinenabbildes
Beitelschmidt: TU Dresden, Institut für Festkörpermechanik, Professur für Dynamik und Mechanismentechnik
Stelzer: TU Dresden, Lehrstuhl für Konstruktionstechnik/CAD

  • A06

Modellordnungsreduktion für thermo-elastische Baugruppenmodelle
Benner: TU Chemnitz, Fakultät für Mathematik, Mathematik in Industrie und Technik

  • A07

Hochauflösende thermo-elastische Simulation auf massiv-parallelen Rechnerarchitekturen
Voigt, Wensch: TU Dresden, Institut für Wissenschaftliches Rechnen