Ett ramverk för fysikbaserad uppskattning av verktygsförslitning i skärande bearbetning

Forskningsprojekt, 2021 – 2024

Syfte och mål:
WEAR-FRAME syftar till att utveckla en generisk fysikalisk plattform (programvara) för modellering och simulering av verktygsförslitning vid bearbetning av sätthärdande och låglegerade stål. Denna nyttjar semianalytiska och FEM-baserade metoder för skattning av termomekaniska belastningar på verktyget samt DFT-MD och CALPHAD-simuleringar för att få materialvärden för skattning av verktygsförslitningen. Målet med denna simuleringsbaserade plattform är att möjliggöra optimering och anpassning av bearbetningsprocesser till materialvariationer mellan batcher.

Förväntade effekter och resultat:
Målen med WEAR-FRAME syftar till att optimera och anpassa bearbetningsprocesser till materialvariationer: 1) Tillgänglighet - 10% lägre ledtid vid införande av material i produktionslinjer genom bättre kontroll på materialvariationer 2) Kvalitet - förbättring av bearbetad och slipad ytkvalitet genom bättre kontroll (15%) på verktygsbytes- och skärpningsintervall. 3) Prestandahöjning (10-15%) genom simuleringsbaserade förutsägelser av verktygsförslitning; användning av optimala bearbetningsdata; förbättrad energiförbrukning och resurseffektivitet.Planerat upplägg och genomförande:
WEAR-FRAME-konsortiet omfattar tre OEM-företag: Scania, Volvo AB och Seco Tools, ett SMF: Gnosjö Automatsvarvning, en förening: Skärteknikcentrum Sverige (SKTC) och två institutioner vid Chalmers tekniska högskola. Projektet består av 6 arbetspaket: WP1: Industriell datainsamling och analys, WP2: Experimentella bearbetningstester, WP3: Materialkarakterisering, WP4: Modellering och simulering - mjukvaruintegration, WP5: Demonstration, WP6: Projektledning och spridning. Industri- och forskningspartnerna samarbetar nära för att uppnå projektmålen.