Karriere am WZL

 

Masterarbeit oder Bachelorarbeit

am Forschungsbereich Technologie der Fertigungsverfahren, Abteilung Schleifen, Umformen und Technologieplanung, Gruppe Schleiftechnik
 

Automatisierte Modellerstellung von realen Schleifscheiben für die FEM

Die Ausgangssituation
Beim Schleifen wird die Materialzerspanung auf eine Vielzahl mit dem Werkstück gleichzeitig im Eingriff befindlicher Schleifkörner aufgeteilt. Die Schleifkörner sind geometrisch undefinierten und statistisch auf dem Schleifbelag verteilt. Als Kornwerkstoffe werden mechanisch hochbelastbare Materialien, wie z. B. Korund oder Diamant, eingesetzt, um den mechanischen Verschleiß der einzelnen Körner zu reduzieren. Der Vorteil der hohen mechanischen Belastbarkeit dieser Werkstoffe steht jedoch der vergleichsweise geringen thermischen zulässigen Beanspruchung gegenüber. Bis heute ist die Auslegung von Schleifprozessen, d. h. die Ausbilanzierung zwischen mechanischer und thermischer Beanspruchung, aufgrund der komplexen Zerspanbedingungen beim Schleifen mit undefinierten Schneiden eine zentrale Problemstellung in der Industrie und Wissenschaft

Problemstellung
Um den Schleifprozess mit modernen numerischen Methoden, wie z. B. der Finite Elemente Methode (FEM), systematisch untersuchen zu können, ist es erforderlich Schleifwerkzeuge und deren Oberflächen in geometrische Modelle abzubilden. Die Herausforderung besteht hierbei darin, dass die Schleifkörner eine geometrisch undefinierte Form besitzen und statistisch auf der Oberfläche verteilt sind. Eine manuelle Modellerstellung von Schleifwerkzeugen für die FEM mittels CAD-Anwendung ist aufgrund des hohen erforderlichen Aufwandes einer Abbildungsgetreuen Nachbildung von Schleifbelagsoberfläche nicht zielführend. Daher ist eine numerische Methode zur Erstellung von geometrischen Schleifscheibenmodellen auf Basis realer Schleifwerkzeuge erforderlich.

 
Deine Aufgabe
Deine Aufgabe wird es im Rahmen deiner Abschlussarbeit sein, eine numerische Methode zu entwickeln, die auf Grundlage eines gemessenen Teilausschnittes einer realen Schleifscheibe ein geometrisches Modell einer Schleifscheibe für die FEM erstellt. Für die Analyse des Oberflächenausschnittes stehen dir bereits vorhandenen Auswertealgorithmen zur Verfügung, sodass du dich gezielt auf die Fragestellung deiner Arbeit konzentrieren kannst. Der Programmieranteil dieser Arbeit bietet dir die ideale Gelegenheit, deine Programmierkenntnisse aus deinem Studium zu vertiefen und dich mit den erforderlichen Programmiererfahrungen moderner Industrie 4.0 Ingenieure auszurüsten. Die Wahl der Programmiersprache steht dir frei.
 
Voraussetzungen:
– Selbstständige, zuverlässige Arbeitsweise
– Interesse an geometrischer und numerischer Mathematik
– Kenntnisse in einer Programmiersprache oder reges Interesse eine Programmiersprache zu lernen



Geboten wird:
– Klare Abgrenzung deiner Aufgaben
– Umfangreiche Betreuung
– Schnelle Korrekturschleifen
– Eigenständige Zeiteinteilung
– Exzellentes Arbeitsklima zwischen Assistenten, Hiwis und Abschlussarbeitern

Zeitaufwand: 0,00 Arbeitsstunden

Ansprechpartner(in):
Christian Wrobel, M.Sc. RWTH
 
Cluster Produktionstechnik 3A 346
Tel.: +49 241 80-27372
Fax: +49 241 80-22293
Mail: C.Wrobel@wzl.rwth-aachen.de