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Virtual Machining

Jim A. Bergmann, M.Sc.

E-Mail
jim.bergmanntu-dortmundde

Telefon
(+49) 231 755-2412

Büro
Otto-Hahn-Str. 12, R. 2022

Adresse
Technische Universität Dortmund
Fakultät für Informatik - Virtual Machining
Otto-Hahn-Straße 12
44227 Dortmund

Bild Jim A. Bergmann © VM​/​TU Dortmund

Forschungsschwerpunkte

  • Ent­wick­lung von Simulationssystemen zur Abbildung von Fertigungsprozessen
  • Geometrische Modellierung von Werkzeugkomponenten
  • Konzeption von Ersatzmodellen zur Abbildung von Prozesskräften und -dynamik
  • Verarbeitung und Analyse von Messdaten zur Prozessbewertung

Betreute Abschlussarbeiten (Auswahl)

  • Entwicklung eines Analyseframeworks zur dexelbasierten Modellierung der Randzonenbeeinflussung in Abhängigkeit der NC-Strategie bei Fräsprozessen
  • Simulation von robotergestützten Druckluft-Nassstrahl-Spanprozessen zur Optimierung der Prozesspfade für vorgegebene Schneidengestalten
  • Entwicklung einer Methodik zur Anpassung von Bauteil-Topologien zur Reduktion von Formabweichungen beim selektiven Laserschmelzen
  • Approximation digitalisierter Zerspanwerkzeugtopografien unter Nutzung strukturierter Gitternetze
  • Identifikation von Formabweichungen additiv gefertigter Bauteile für die Auslegung spanender Nachbearbeitung

Veröffentlichungen

2022

A methodology to integrate process-induced subsurface characteristics into a digital twin-based framework for the evaluation of machining processes
J. A. Bergmann, F. Wöste and P. Wiederkehr
Procedia CIRP 107 (2022): pp. 125-130
DOI: https://doi.org/10.1016/j.procir.2022.04.021

2021

A Synthesis-based Tool Path Planning Approach for Machining Operations
T. Schäfer, J. A. Bergmann, R. G. Carballo, J. Rehof and P. Wiederkehr
Procedia CIRP 104C (2021), pp. 917-922
DOI: https://doi.org/10.1016/j.procir.2021.11.154

Deformation Behavior of 42CrMo4 Over a Wide Range of Temperatures and Strain Rates in Split-Hopkinson Pressure Bar Tests
J. S. Kimm, J. A. Bergmann, F. Wöste, F. Pöhl, P. Wiederkehr and W. Theisen
Materials Science and Engineering: A (August 2021)
DOI: https://doi.org/10.1016/j.msea.2021.141953

Modeling of cutting forces in trochoidal milling with respect to wear-dependent topographic changes
J. A. Bergmann, N. Potthoff, T. Rickhoff and P. Wiederkehr
Production Engineering - Research and Development (2021)
DOI: 10.1007/s11740-021-01060-4

Investigation of the effect of residual stresses in the subsurface on process forces for consecutive orthogonal cuts
F. Wöste, J. Kimm, J. A. Bergmann, W. Theisen and P. Wiederkehr
Production Engineering - Research and Development (2021)
DOI: 10.1007/s11740-021-01058-y

Modeling of the Split-Hopkinson-Pressure-Bar experiment with the explicit material point method
S. F. Maassen, R. Niekamp, J. A. Bergmann, F. Pöhl, J. Schröder and P. Wiederkehr
Computational Particle Mechanics; April 2021
DOI: 10.1007/s40571-021-00399-w

2020

An approach to use sub-surface characteristics for the prediction of process forces during cutting operations
J. A. Bergmann, J. Kimm, W. Theisen and P. Wiederkehr
Procedia CIRP, 88 (2020): 276-281
DOI: 10.1016/j.procir.2020.05.048

Experimental setup for analyzing fundamentals of cutting processes using a modular system
F. Wöste, J. Baumann, J. A. Bergmann, R. Garcia-Carballo and P. Wiederkehr
Modern Machinery (MM) Science Journal, March 2020: 3754-3758
DOI: 10.17973/MMSJ.2020_03_2020004

2019

Analytical and Simulation-Based Prediction of Surface Roughness for Micromilling Hardened HSS
A. Meijer, J. A. Bergmann, E. Krebs, D. Biermann and P. Wiederkehr
Journal of Manufacturing and Materials Processing, 3 (2019) 3, p. 70
DOI: 10.3390/jmmp3030070

Trochoidal milling: investigation of dynamic stability and time domain simulation in an alternative path planning strategy
F. A. Niaki, A. Pleta, L. Mears, N. Potthoff, J. A. Bergmann and P. Wiederkehr
The International Journal of Advanced Manufacturing Technology (2018): 1-16
DOI: 10.1007/s00170-018-03280-y

2018

An interdisciplinary view on the formulation of a process force model for milling processes
J. Kimm, J. A. Bergmann, S. Kugai, J. Schröder, W. Theisen and P. Wiederkehr
Materials Chain International Conference 2018

Deformation behaviour and chip formation processes of tempering steel under high-speed deformation and high temperature: a microstructural analysis
J. Kimm, J. A. Bergmann, S. Kugai, F. Pöhl, P. Wiederkehr and W. Theisen
Sino-German Summer School 2018 (chinesich-deutsches Zentrum für Wissenschaftsförderung)

An integrated macroscopic model for simulating SLM and milling processes
P. Wiederkehr and J. A. Bergmann
Production Engineering. Research and Development 12(2018) 3
DOI: 10.1007/s11740-018-0822-3

2017

Stochastische Modellierung von Kornverteilungen beim Microfinishen mit deterministischen Finishbändern
T. Siebrecht, M. Tilger, T. T. Dereli, M. Kipp, F. Finkeldey, J. A. Bergmann, S. Schumann, D. Biermann and P. Wiederkehr
4. Fachtagung "Sensitive Fertigungstechnik", Magdeburg, H. Goldau (Hrsg), R. Stolze (Hrsg), Shaker Verlag, ISBN 978-3-8440-6397-4, (2017), 167–174

Makroskopische Simulation generativer Fertigungsverfahren am Beispiel des Selective Laser Melting
Master Thesis
Interne Berichte TU Dortmund, Fakultät Informatik, 2017

2015

Modeling of Surface Location Errors in a Multi-scale Milling Simulation System Using a Tool Model Based on Triangle Meshes
T. Siebrecht, P. Kersting, D. Biermann, S. Odendahl and J. Bergmann
Procedia CIRP, 37 (2015), S. 188-192
DOI: 10.1016/j.procir.2015.08.064

Anfahrt & Lageplan

Der Campus der Technischen Universität Dortmund liegt in der Nähe des Autobahnkreuzes Dortmund West, wo die Sauerlandlinie A45 den Ruhrschnellweg B1/A40 kreuzt. Die Abfahrt Dortmund-Eichlinghofen auf der A45 führt zum Campus Süd, die Abfahrt Dortmund-Dorstfeld auf der A40 zum Campus-Nord. An beiden Ausfahrten ist die Universität ausgeschildert.

Direkt auf dem Campus Nord befindet sich die S-Bahn-Station „Dortmund Universität“. Von dort fährt die S-Bahn-Linie S1 im 15- oder 30-Minuten-Takt zum Hauptbahnhof Dortmund und in der Gegenrichtung zum Hauptbahnhof Düsseldorf über Bochum, Essen und Duisburg. Außerdem ist die Universität mit den Buslinien 445, 447 und 462 zu erreichen. Eine Fahrplanauskunft findet sich auf der Homepage des Verkehrsverbundes Rhein-Ruhr, außerdem bieten die DSW21 einen interaktiven Liniennetzplan an.
 

Zu den Wahrzeichen der TU Dortmund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwischen Dortmund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Campus Süd und Dortmund Universität S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwischen Campus Nord und Campus Süd. Diese Strecke legt sie in zwei Minuten zurück.

Vom Flughafen Dortmund aus gelangt man mit dem AirportExpress innerhalb von gut 20 Minuten zum Dortmunder Hauptbahnhof und von dort mit der S-Bahn zur Universität. Ein größeres Angebot an internationalen Flugverbindungen bietet der etwa 60 Kilometer entfernte Flughafen Düsseldorf, der direkt mit der S-Bahn vom Bahnhof der Universität zu erreichen ist.

Interaktive Karte

Die Einrichtungen der Technischen Universität Dortmund verteilen sich auf den größeren Campus Nord und den kleineren Campus Süd. Zudem befinden sich einige Bereiche der Hochschule im angrenzenden Technologiepark.

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