TU Berlin

Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik2020_04_15_Barth_Numerische Analyse von Verdampfung und Wärmeübergängen 
im nassen Zerspanungsprozess

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Numerische Analyse von Verdampfung und Wärmeübergängen

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Durch die Zunahme der Rechenkapazitäten ist es heute möglich, auch komplexeste Prozesse numerisch zu untersuchen. In der Zerspanungstechnik wird diese Möglichkeit unter anderem genutzt, um die Spanbildung beim Drehen und Fräsen abzubilden. Die Ergebnisse dienen dazu, Prozesskräfte, Temperaturen, Verschleiß der Werkzeuge usw. numerisch vorherzusagen und so die Anzahl teurer Vorversuche zu reduzieren. Mit dem innovativen netzfreien Simulationsansatz der Finite-Pointset-Methode wird die Spanabhebung am IWF bereits erfolgreich simuliert. Erstmals ermöglicht der besondere Simulationsansatz es, die Spanbildung auch unter dem Einfluss von Kühlschmierstoff (KSS) zu simulieren. Dabei ist die industrielle Relevanz dadurch gegeben, dass die meisten Zerspanungsprozesse nass durchgeführt werden.       
Im Rahmen dieser Abschlussarbeit werden die Mechanismen beim Auftreffen des kalten KSS auf den heißen Span analysiert. Besonders von Interesse sind dabei entstehende Verdampfungsgebiete und deren Auswirkung auf die Kühlwirkung des KSS. Aus den gewonnenen Erkenntnissen sollen numerisch optimierte Prozessparameter abgeleitet werden.

Die Abschlussarbeit beinhaltet folgende Arbeitspakete:

  • Literaturrecherche und Einarbeitung in das bestehende Modell
  • Schaffung einer Auswertemethode hinsichtlich thermodynamischer KSS-Parameter
  • Numerische Analyse von Verdampfung und Kühlwirkung beim Orthogonaldrehen
  • Ableitung numerisch optimierter Prozessparameter
  • Unter Vorbehalt der Gesundheitslage sind Versuche möglich, allerdings nicht zwingend nötig

Was wir dir bieten:                                             

  • Weitergabe von Erfahrungen im Bereich der numerischen Simulation
  • Moderne Ausstattung mit leistungsstarken Workstations, Simulationsservern und -cluster
  • Arbeit aus dem Homeoffice mittels Remotezugang                                                                 
  • Gestaltungsspielraum bei der Aufgabenstellung

Was du mitbringen solltest:

  • Selbstständige Arbeitsweise
  • Interesse an Simulationen
  • Voraussetzung sind Erfahrungen mit mindestens einer Simulationssoftware  

Interessenten melden sich bitte bei:

M.Sc. Enrico Barth
Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb
Raum: PTZ 124
Tel.: 030/31423568

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