Anwendung der Finite Pointset Method (FPM) zur Simulation der Spanbildung

• Applicants: Dr. Jörg Kuhnert; Professor Dr.-Ing. Eckart Uhlmann
• Subject Area: Metal-Cutting and Abrasive Manufacturing Engineering
• Term: from 2007 to 2013
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 64900469

Im Bereich der spanenden Fertigung wird die Simulation bisher nur punktuell eingesetzt, weil die verfügbaren Simulationswerkzeuge sehr komplex bezüglich ihrer Anwendung sind und verschiedene Einschränkungen aufweisen. Bei Anwendung der Finite-Elemente-Methode (FEM) zur Simulation der Spanbildung müssen beispielsweise zur Gewährleistung einer korrekten und stabilen Berechnung aufwändige Verfahren zur Darstellung der Fließvorgänge in der Scherzone angewendet werden. Hierdurch bildet die Simulation nur bedingt die Realität ab. Darüber hinaus sind die Rechenzeiten, insbesondere von 3D-Simulationen, für den breiten Industrieeinsatz zu hoch. Außerdem werden wesentliche Teilaspekte wie der Einfluss von Kühlschmierstoffen bislang nur ungenügend berücksichtigt. Zur Lösung dieser Probleme wurde im Rahmen des ersten Forschungszeitraums des beantragten Projekts die netzfreie Finite Pointset Method (FPM) für die Simulation von Zerspanprozessen weiterentwickelt. Ziel des zweiten Forschungszeitraums ist es, die FPM als Standard-Tool für die Simulation von Zerspanprozessen einsetzbar zu machen. Hierzu müssen weitere Optimierungen und Erweiterungen an der Algorithmik und der Bedienbarkeit der FPM-Software vorgenommen werden, sodass sie schließlich ihre Vorteile gegenüber der FEM nachweisen kann.

• DFG Programme: Research Grants