Vor dem Hintergrund steigender Maschinenleistungen und kleinerer Fertigungstoleranzen gewinnt das thermische Verhalten von Werkzeugmaschinen und dessen Einfluss auf Maschinenverlagerungen immer mehr an Bedeutung. Der Lehrstuhl FAPS hat in Zusammenarbeit mit dem Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswirtschaften (iwb) der TU München eine neue Methodik zur Analyse der thermischen Vorgänge in Werkzeugmaschinen entwickelt.

Die Besonderheit liegt dabei in der Kombination aus Finite-Elemente-Methode (FEM) und Computational-Fluid-Dynamics (CFD). Für die realitätsnahe Simulation ist die Einbeziehung aller Randbedingungen notwendig. Die komplexen Konvektionsbedingungen werden dabei durch den Einsatz von Strömungssimulationen abgebildet. Um die Auswirkungen der Wärmleitung auf die Komponentenverlagerungen darzustellen, ist eine direkte Schnittstelle von Strömungs- und Struktursimulationssoftware zum Werteaustausch während der Simulation sinnvoll. Des Weiteren steht aufbauend auf den vorherigen Projektabschnitten v. a. die Integration des Zerspanprozesses als Hauptwärmequelle im Mittelpunkt.

In Kombination mit der Einbindung lastzyklenbasierter Wärmequellen wird die bisher aufgebaute Methodik komplettiert. Durch die ganzheitliche Herangehensweise können Analysen des thermischen Verhaltens effizient durchgeführt werden. Dies ermöglicht die Entwicklung von konstruktiven Maßnahmen, die das Problem der Wirkpunktverlagerungen kompensieren.