Implementierung einer Methode zur automatischen 3D-FEM Modellerstellung und Festigkeitsrechnung für Vollhartmetall-Spira

Im Rahmen dieses Buches wird ein Programm zur vollautomatischen 3D-FEM-Berechnung von Spiralbohrern realisiert. Dies enthält auch die Modellerstellung. Ziel ist die Berechnung von verschiedenen Bohrergeometrien zur Optimierung von Vollhartmetall-Spiralbohrern. Dabei wird aus einem 2D-Querschnitt eines Bohrers sowie der Angabe verschiedener Parameter wie Länge, Verdrillung, etc. ein 3D-Modell erstellt und mittels FEM-Berechnung Zielgrößen ermittelt. Diese sind z.B. die Torsionsfestigkeit oder die Biegesteifigkeit.
Das Programm ist vollständig aus MATLAB heraus aufrufbar. Es werden die Programme OPENFEM als FEM-Programm, sowie GMSH als Mesher verwendet. Beide sind quelloffen und kostenlos verfügbar. Die Implementierung wird anhand von Parametervariationen auf Plausibilität getestet und durch Vergleichsberechnungen mit einem validierten FEM-Modell in ANSYS-FEM veri?ziert.
Ziel ist es, die Verwendbarkeit von quelloffener Software im professionellen Bereich zu veranschaulichen und Anregungen zu geben, diese kostengünstige Alternative zu kommerziellen Produkten stärker zu nutzen.