Karriere am WZL

 

Masterarbeit

am Forschungsbereich Getriebetechnik, Gruppe Technologie der Zahnradfertigung
 

FEM in der Zahnradfertigung

Die Gruppe 'Technologie der Zahnradfertigung' beschäftigt sich mit den Fertigungsverfahren zur Herstellung von Zahnrädern als auch mit der anwendungsspezifischen Auslegung. Durch innovative Verfahren, Prozessoptimierung sowie durch die Verbesserung der Berechnungsmethoden können Zahnräder leistungsfähiger und ressourcenschonender gefertigt werden.

 
Bei der Zerspanung treten thermische und mechanische Belastungen an der Schneidkante auf. Das sich entlang der Schneidkante ergebene thermomechanische Beanspruchungskollektiv führt zu Werkzeugverschleiß, welcher bei verstärkter Ausprägung eine Destabilisierung der Werkzeugschneide bewirken kann. Zur Analyse der Werkzeugbelastung beim Wälzfräsen hat sich insbesondere die geometrische Durchdringungsrechnung etabliert. Eine isolierte Betrachtung der geometrischen Durchdringungsgrößen ist jedoch für die genaue Analyse der lokal wirkenden Belastung und der physikalischen Interpretation des Verschleißverhaltens nicht ausreichend.
Die Methode der Finiten Elemente (FEM) bietet eine weitere Möglichkeit der Prozesssimulation. Unter Einsatz eines FE-Modells können örtlich vorliegende Spannungen, Temperaturen, Dehnraten sowie Spanverformung und -fluss ermittelt werden. Die ermittelten Kenngrößen können verwendet werden, um Rückschlüsse über die lokal vorliegende Belastung und das Verschleißverhalten unter Berücksichtigung werkstoffphysikalischer und tribologischer Größen zu ziehen.

Im Rahmen dieser Arbeit soll ein bestehendes FE-Modell in Abaqus weiterentwickelt und optimiert werden. Zu deinen Aufgaben gehören u.a.:

  • Einarbeitung in die komerzielle FEM-Software Abaqus/CAE
  • Erweiterung und Optimierung des existierenden FE-Modells
  • Untersuchung der werkzeugseitigen Belastungen beim Wälzfräsen
  • Dokumentation der Arbeit



Für die Durchführung deiner simulativen Arbeiten hast du die Möglichkeit, auf institutseigenen Simulationsrechnern mit bis zu 32 CPUs und 64 GB RAM zuzugreifen, auch von Zuhause. Außerdem stehen dir die Hochleistungsrechner der RWTH zur Verfügung.
 
Voraussetzungen:
  • Motivation und Einsatzbereitschaft
  • Strukturierte und selbstständige Arbeitsweise
  • Gute Deutsch- und Englischkenntnisse
  • Erfahrungen in der FEM wünschenswert


Wir bieten
  • Umfangereiche Betreuung
  • Abgegrenzte Aufgabenstellung
  • Mitarbeit an aktuellen Forschungsthemen
  • Eigenverantwortliche Planung und Auswertung von Versuchen

Zeitaufwand: 800,00 Arbeitsstunden

Ansprechpartner(in):
Nico Troß, M.Eng.
 
Manfred-Weck-Haus 112
Tel.: +49 241 80-28285
Fax: +49 241 80-22293
Mail: N.Tross@wzl.rwth-aachen.de