Werkzeugentwicklung und –charakterisierung

 

Das Zerspanwerkzeug stellt in jedem industriellen Fertigungsverfahren das Bindeglied zwischen Maschine und Werkstoff dar. Es ist somit in besonderem Maße für Effizienz und Qualität des Produktionsschrittes verantwortlich. Eine ganzheitliche Analyse und Auslegung unter Berücksichtigung aller Einflüsse erfordert ein umfassendes Verständnis von Werkstoff, Zerspanprozess, Kinematik und Wirkmechanismen der Zerspanung. Das Institut für Werkzeug- und Fertigungstechnik widmet sich diesen Problemstellungen und verfügt in allen Bereichen der spanenden Prozessdiagnostik sowie der Auslegung und nachgelagerter Bewertung der Arbeitsergebnisse über eine umfangreiche Ausstattung und tief greifendes, technologisches Know-how.

Forschungsschwerpunkte

Die Schwerpunkte der Forschungsaktivitäten gliedern sich in konkrete Projekte zur Entwicklung neuer Werkzeugkonzepte und Geometrien, sowie in die Weiterentwicklung der dazu notwendigen Auslegungsmethoden. Vor allem die Finite-Elemente basierte Simulation von Zerspanprozessen bietet großes Potenzial zur Substitution aufwändiger Realversuche. Im Rahmen verschiedener Projekte untersucht das iWFT konkrete Modellierungsansätze und deren Einfluss auf die Simulationsgüte, besonderer Fokus liegt dabei auf der Bestimmung von Materialmodellen. Die Verbindung aus industrieorientierten Projekten mit konkretem Anwendungsbezug und grundlagenorientierten Projekten bilden die substanzielle Basis dieses Forschungszweigs. Besondere Stärke sind die umfangreichen Möglichkeiten zur In-Situ-Prozessanalyse, die es ermöglichen, Simulationsergebnisse mit realen Messergebnissen abzusichern.

Forschungsprojekte

 

Der klassische Ansatz zur Auslegung von Präzisionswerkzeugen basiert überwiegend auf Zerspanversuchen, die mit hohem Energie-, Material- und Zeitaufwand verbunden sind. Dies ist vor allem bei der Auslegung der Schneidkeilgeometrie oder bei der Gestaltung von Spanleitstufen aufgrund der großen Anzahl an Variationsmöglichkeiten mit hohen Aufwänden verbunden. Finite-Elemente-Berechnungen bieten hier einen geeigneten Ansatz, um die hohen Versuchsaufwände zu reduzieren. [mehr erfahren]

Das Forschungsprojekt „ProWeSp“ wird von einem renommierten Werkzeughersteller sowie dem Institut für Werkzeug- und Fertigungstechnik durchgeführt. Die Förderung erfolgt durch das BMWI im Rahmen des Förderprogramms ZIM und ist vom 01.05.2015 bis 31.01.2017 genehmigt. Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines neuartigen Werkzeugsystems, das die Problematik der reduzierten Prozesssicherheit, die sich durch die Lang- und Bandspanbildung bei duktilen Werkstoffen an Profilwerkzeugen ergibt, untersucht. [mehr erfahren]

GDX – „Grinding Data eXchange“ ist eine offene Datenschnittstelle für die Konstruktion und Herstellung von Zerspanwerkzeugen. Die GDX-Datei beinhaltet die Geometriedaten aller Komponenten, die am Fertigungsprozess teilnehmen. Darunter fallen Schleifscheiben, Informationen zum Werkzeug, welches erzeugt werden soll, die Abmessungen des Rohlings sowie Messanweisungen und Messergebnisse. [mehr erfahren]

Es handelt sich um die Entwicklung und Validierung einer Prüfmethode zur Beurteilung der Einsatzeigenschaften von mikrochirurgischen Skalpellen. [mehr erfahren]

 

F&E-Angebote

Entwicklung und Optimierung von Zerspan- und Schneidwerkzeugen

  • Auslegung von Spanleitstufentopographien
  • Entwicklung und Untersuchung von KSS Systemen
  • Herstellung und Untersuchung von Schneidkantenverrundung
  • Entwicklung von Werkzeugsystemen

Verifizierung und Modellierung von Zerspansimulationen

  • Ermittlung von Materialkennwerten für konstitutive Modelle
  • zwei- und dreidimensionale Zerspansimulationen mit definierter Schneide
  • Experimentelle Verifizierung von Simulationen

Ausarbeitung von Prüfmethoden für schneidende Werkzeuge

  • Verschleißuntersuchungen
  • Schärfeermittlung

In-Prozess Messtechnik

  • Prozesskräfte durch mit-rotierende und statische Kraftmesssysteme
  • Fließverhalten durch Hochgeschwindigkeitskameras
  • pyrometrische Temperaturmessung

Kontakt

E-Mail: iwft@rfh-koeln.de

Die Rheinische Fachhochschule Köln gGmbh ist staatlich anerkannt sowie akkreditiert durch:

  • Logo AQAS
  • Logo ZEVA
  • Logo FIBAA

Folgen Sie uns:

Jetzt bewerben