Diese Arbeit untersucht einen Lösungsansatz für das Zahnradplatzierungsproblem mittels nichtlinearer Optimierung. Ziel ist es, Zahnräder in einem Gehäuse so zu platzieren, dass alle Zielzahnräder mit dem Hauptantrieb verbunden sind und sich in dieselbe Richtung wie der Hauptantrieb drehen.
Bild: Suhner
C++, Gurobi, nichtlineare Optimierung, gear placement problem, circle packing problem
Das Ziel der Arbeit ist das Entwickeln eines Programms, welcher Getriebe für Mehrspindelbohrköpfe automatisch generiert. Das Programm soll als Input die erwünschten Spindelpositionen entgegennehmen und unter Berücksichtigung verschiedener Optimalitätskriterien ein optimales Getriebe ausgeben.
Aktuell werden diese Getriebe von Konstrukteuren von Hand erstellt. Dieser Prozess ist sehr Zeitaufwändig und die Optimalität des Resultats ist nicht garantiert.
Durch die Komplexität der Problemstellung ist das Generieren von optimalen Lösungen nicht immer möglich. Die Software verwendet Symmetrie- und Clustererkennungen um den Prozess zu beschleunigen, diese Lösungsansätze garantieren jedoch keine Optimalität mehr. Die Symmetrieerkennung untersucht Achsen- und Punktsymmetrien und löst jeweils nur das halbe Getriebe, so kann die Laufzeit der Software um ein vielfaches reduziert werden. Die Clustererkennung erlaubt eine Schrittweise Lösung, welche vor Allem bei grossen Getrieben ohne Symmetrie einen grossen Vorteil bietet.
1 Semester, 360 Stunden pro Person, 2 Personen
SUHNER Schweiz AG
Industriestrasse 10
CH-5242 Lupfig
SUHNER Schweiz AG
SUHNER Machining
Patrick Zauta
patrick.zauta@students.fhnw.ch
Roy Geesing
roy.geesing@students.fhnw.ch
Prof. Dr. Christoph Stamm
christoph.stamm@fhnw.ch
