Simulation des Strömungsverhaltens und des Wärmeübergangs beim orthogonalen Drehen

Aufgabenstellung

Im aktuell stark nachgefragten Bereich der E-Mobilität stellen kompakte Planetengetriebe die Forschung und Entwicklung vor neue Herausforderungen. Um solche Planetengetriebe kostengünstig und effizient fertigen zu können, muss der Herstellungsprozess des Wälzschälens besser verstanden werden. Ein Problem der Herstellung von qualitativ hochwertigen Innenverzahnungen sind Spanklemmer. Hierbei wird ein abgetragener Span nicht ausreichend weit vom Spanungsbereich weggeleitet und klemmt sich zwischen Werkstück und Werkzeug. Dies verursacht Oberflächendefekte und Ausbrüche an der Werkzeugschneide und ist zu vermeiden. Ein Projekt in Kooperation mit dem wbk soll den Prozess nun näher untersuchen.

Im Rahmen der Bachelorarbeit soll für den Analogieprozess orthogonales Drehen eine Strömungssimulation der Luft um das rotierende Werkstück durchgeführt werden. Daraus sollen Randbedingungen abgeleitet werden, die in einer Finite-Elemente- Simulation der Werkzeugschneide verwendet werden sollen. Mit dieser Simulation soll das thermische Verhalten während des Drehens untersucht werden.

Die Arbeit bietet die Möglichkeit numerische Simulationen an einem aktuellen Forschungsthema anzuwenden.