Simulation Dynamische Bewegungssimulation hilft bei der Entwicklung von beispielsweise Werkzeugmaschinen

Die Entwicklung von Werkzeugmaschinen setzt detaillierte Kenntnisse des zu entwerfenden Produkts voraus. Schon während der Entwurfsphase ist es deshalb notwendig das zu entwickelnde System zu simulieren, das Verhalten zu analysieren und die Erkenntnisse hieraus in die weitere Entwicklung einfließen zu lassen. RecurDyn/MachineTool soll dieses ab dem November 2009 ändern.

Anbieter zum Thema

ISG Industrielle Steuerungstechnik GmbH

invenio AG

FunctionBay GmbH

Eine moderne, wettbewerbsorientierte Entwicklung von Werkzeugmaschinen setzt detaillierte Kenntnisse des zu entwerfenden Produkts voraus. Um den eigentlichen Widerspruch dieser Aussage zu umgehen, ist es nötig, das zu entwickelnde System schon während der Entwurfsphase zu simulieren, das Verhalten zu analysieren und die Erkenntnisse hieraus in die weitere Entwicklung einfließen zu lassen. Diese Simulationen erfordern neben einem guten CAE-Expertenwissen auch die passende Software. Letzteres fehlte bis heute oft besonders in kleinen und mittelständischen Unternehmen. RecurDyn/MachineTool soll dieses nun ab dem November 2009 maßgeblich ändern.

Großunternehmen setzten bereits seit langer Zeit auf die Mehrkörpersimulation

RecurDyn ist eine bekannte Software für die dynamische Bewegungssimulation, die aber – je nach Wunsch und Aufgabenstellung – auch nahtlos Finite Elemente Analysen und Regelungstechnik integriert. Eine Co-Simulation mit anderen Tools ist ebenso möglich, aber nicht immer erforderlich. Zudem können bestehende CAD Modelle über z.B. STEP, ACIS oder Parasolid eingelesen, oder aber neue Modelle direkt in RecurDyn erstellt werden.

Großunternehmen im Bereich der Fahrzeug-, Luft- und Raumfahrtindustrie setzten bereits seit langer Zeit Mehrkörpersimulation (MKS) ein, doch im Bereich der zumeist mittelständischen Werkzeugmaschinenhersteller ist dies bis heute nicht weit verbreitet. Die Ursachen hierfür sind vielfältig. Dadurch, dass im klassischen Werkzeugmaschinenbau oftmals nur kleine Stückzahlen produziert werden, ist der Aufbau einer eigenen Berechnungsabteilung für viele mittelständische Unternehmen finanziell unattraktiv, während in Großunternehmen ganze Entwicklungsbereiche für solche Zwecke zur Verfügung stehen.

Daher bleibt oftmals dem einzelnen Konstrukteur nichts anderes übrig, als neben seinem Tagesgeschäft Simulationsaufgaben zu erledigen. Hier wäre natürlich besonders ein auf seine Ansprüche angepasstes MKS System erwünscht, das einfach zu bedienen ist. Doch leider stammen fast alle gängigen Mehrkörpersimulationsprogramme, außer RecurDyn, historisch aus der Fahrzeugentwicklung und verfügen daher nicht über die branchenspezifische Integration von Teillösungen, die einen vereinfachten Aufbau der Modelle ermöglicht. Dies kann dazu verleiten, MKS Modelle sehr simpel zu gestalten.

Doch da es sich bei Werkzeugmaschinen um hochkomplexe Systeme handelt, können zu starke Vereinfachungen des Realsystems dazu führen, dass keine gezielten Rückschlüsse möglich sind. Auch die Berücksichtigung von Bauteilelastizitäten und mechatronischen Einflüssen darf bei der Simulation von Werkzeugmaschinen nicht fehlen. Bisher gab es hier keine Lösung, doch „RecurDyn/MachineTool“ - entwickelt in Kooperation mit dem iwb, dem Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften an der Technischen Universität München, der österreichischen Firma Framag und der Firma FunctionBay GmbH – soll das ab dem November 2009 ändern.

Eine auf Ihre Anforderungen angepasste Simulationsumgebung

RecurDyn/MachineTool bietet nun den Werkzeugmaschinenherstellern eine auf Ihre Anforderungen angepasste Simulationsumgebung. Durch das Einbinden von Subroutinen in die Mehrkörpersimulationssoftware können Verfahrbewegungen auf flexiblen Körpern problemlos abgebildet und berechnet werden. Der Anwender benutzt dafür vordefinierte Eingabemasken, in der Daten von verwendeten Strukturkomponenten (wie z.B. Kugelgewindetriebe und Linearführungen) eingegeben werden, die er gängigen Herstellerkatalogen entnehmen kann.

Da der Anwender immer eine Einsicht in seine Eingaben hat, behält er die Kontrolle über sein Modell und kann sich somit auf die Ergebnisgüte der Simulation verlassen sowie schnell und unkompliziert Parameterstudien durchführen. Weiter lassen sich mit Hilfe des in RecurDyn integrierten Regelungstechnik-Tools „CoLink“ Modelle von Regelstrecken aufbauen, die in das flexible Modell integriert werden können. Ziel ist die dynamische Auslegung des mechatronischen Systems „Werkzeugmaschine“ natürlich auch unter Berücksichtigung von Bauteilelastizitäten.

Die erste Beta-Version von RecurDyn/MachineTool wird im November 2009 auf dem Markt erscheinen

Natürlich soll das nur der Anfang sein. FunctionBay wird dieses Tool – sehr gerne auch mit Input der Anwender, bzw. Interessenten – weiterentwickeln. Der derzeitige Entwicklungsplan von RecurDyn/MachineTool sieht als nächstes neben der Einbindung von ausgewählten Analyseverfahren (wie Kreisformtest und Stabilitätskarte) auch die Implementierung eines Zerspankraftmodells vor. Über das RecurDyn eigene Process.Net, eine auf der Microsoft .NET - Technologie basierende Programmierschnittstelle, kann der RecurDyn Anwender in den Programmiersprachen Visual Basic .NET oder C# eigene Makros für RecurDyn/MachineTool schreiben und RecurDyn damit seinen Ansprüchen anpassen. Ab November 2009 stehen zudem auch Testversionen zu RecurDyn/MachineTool zur Verfügung.

(ID:324044)