Geometrische Modellierung von Fertigungsprozessen
Ziel dieses Fachprojekts ist die Simulation von Fertigungsprozessen unter Verwendung von geometrischen Modellierungstechniken. Als Anwendungsbeispiel dienen Zerspanprozesse, die für die Fertigung unterschiedlicher Bauteile eingesetzt werden.
Die Aufgabenstellung kann dabei z.B. die simulative Berechnung der aus einem exemplarischen Fräsprozess resultierenden Bauteilgeometrie sein. Die Entwicklung der Simulation kann unter anderem die geometrische Modellierung des Werkzeugs und des Werkstücks sowie die Berechnung der Werkzeugbewegung umfassen, sodass sich der Materialabtrag anschließend durch ein Verschneiden der geometrischen Modelle abbilden lässt.
Zunächst werden Grundlagen zur Modellierung des betrachteten Zerspanprozesses vermittelt. Die Entwicklung der Prozesssimulation erfolgt anschließend in Gruppenarbeit. Hierzu werden kleine, aufeinander aufbauende Aufgaben vorgegeben.
Die eigenständige Implementierung geometrischer Modelle in Form eines Simulationsprogramms steht bei diesem Fachprojekt im Vordergrund. Diese soll in Kleingruppen eigenständig über das Semester erfolgen.
Kompetenzen
Im Rahmen dieses Moduls sollen die Studierenden das methodische Vorgehen zur Entwicklung von Simulations- und Analysemodellen erlernen. Dazu sind Kenntnisse sowohl der methodischen Grundlagen als auch der Möglichkeiten und Grenzen relevanter Modellierungsmethoden notwendig. Das vermittelte Methodenwissen soll die Studierenden in die Lage versetzen, das Erlernte auf reale Problemstellung aus der ingenieurwissenschaftlichen Praxis zu übertragen. Die gemeinsame Diskussion von Praxisbeispielen und die Präsentation resultierender Ergebnisse schulen weiterhin die Kommunikations- und Teamfähigkeit sowie die Ausdrucksfähigkeit der Teilnehmenden.
Voraussetzungen
- Programmierkenntnisse (idealerweise in Python)
- Algorithmen und Datenstrukturen
- Mathematische Grundausbildung (Lineare Algebra, Trigonometrie)