Berücksichtigung von mehrphasigen Fluid-Festkörper-Wechselwirkungen im Arbeitsraum spanender Werkzeugmaschinen für eine prozess-sensitive Thermo­ Korrektur (T12#)

• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik ; Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung ; Produktionsautomatisierung und Montagetechnik ; Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 174223256

Das Ziel von T12 ist der Transfer der kennfeldbasierten Korrektur thermo-elastischer Verformungen an Werkzeugmaschinen in die industrielle Anwendung. Da das regressionsbasierte Verfahren stark von der Qualität der Trainingsdaten abhängt, wird im Projekt die realitätsnahe Simulation der thermischen und thermo-fluidischen Vorgänge im Arbeitsraum weiterentwickelt. Ein dreiteiliges Modell bestehend aus einem Fluid-Structure-Interaction-Modell im werkzeugnahen Bereich, einem CFD-Modell des restlichen Arbeitsraumes und dem thermo-elastischen Maschinenmodell soll die Interaktion zwischen Maschine und zweiphasigem Luft-Kühlschmierstoffgemisch realitätsnah simulieren. Über zusätzliche Temperatur-sensoren werden die resultierenden, komplexeren Lastfälle in die Korrektur-Kennfelder integriert und damit die thermischen Fehler unter prozessabhängigen Bedingungen zuverlässiger prognostiziert. Messtechnische Untersuchungen dienen der Parametrierung und Validierung der Modelle.

• DFG-Verfahren: Transregios (Transferprojekt)
• Teilprojekt zu: TRR 96: Thermo-Energetische Gestaltung von Werkzeugmaschinen - Eine systemische Lösung des Zielkonflikts von Energieeinsatz, Genauigkeit und Produktivität am Beispiel der spanenden Fertigung
• Antragstellende Institution: Technische Universität Dresden
• Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter: Dr.-Ing. Janine Glänzel; Dr.-Ing. Joachim Regel