Dynamisches Verhalten

Präsentation zum Thema: "Dynamisches Verhalten"—  Präsentation transkript:

1 Dynamisches Verhalten
Werkzeugmaschinen Dynamisches Verhalten Stabilität © Prof. Dr. H.-J. Weber Werkzeugmaschinen 1

2 Fragen zu Dynamisches Verhalten / Stabilität
Welche Bedeutung hat das dynamische Verhalten von Werkzeugmaschinen Wie können Schwingungen angeregt werden? Wie entsteht das „regenerative Rattern? Warum lässt sich das Ratterverhalten von Wkzm schlecht vorherbestimmen? Wie lässt sich das dynamische Verhalten von Wkzm erfassen? © Prof. Dr. H.-J. Weber Werkzeugmaschinen 1

3 Fragen zu Dynamisches Verhalten / Stabilität
Welche Kenngröße wird für das dynamische Verhalten definiert? Was sind Stabilitätskarten? Wovon ist die Rattervorgang abhängig? Welche Maßnahmen kann man gegen das Rattern ergreifen? © Prof. Dr. H.-J. Weber Werkzeugmaschinen 1

4 gesamte Fertigungssystem aus
1. Welche Bedeutung hat das dynamische Verhalten von Werkzeugmaschinen? gesamte Fertigungssystem aus Werkstück, Werkzeug, Maschine, Antrieb ist ein schwingungsfähiges System Bei höheren Belastungen und Geschwindigkeiten wächst die Gefahr der Schwingungsanregung © Prof. Dr. H.-J. Weber Werkzeugmaschinen 1

5 2. Wie können Schwingungen angeregt werden?
Fremderregung unterbrochener Schnitt Messereingriffstoß Störkräfte von außen Selbsterregung: Lagekopplung Regenerativeffekt © Prof. Dr. H.-J. Weber Werkzeugmaschinen 1

6 3. Wie entsteht das „regenerative Rattern?
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7 das dynamische Verhalten jeder Maschine ist anders
4. Warum lässt sich das Ratterverhalten von Wkzm schlecht vorherbestimmen? das dynamische Verhalten jeder Maschine ist anders Montage, Einstellung der Lager, Schmiersystem, etc. die Prozeßgrößen für jeden Bearbeitungsfall sind anders z.B. Schnittgrößen die Werkzeuggrößen ändern sich dauernd z.B. Schleifmaschine © Prof. Dr. H.-J. Weber Werkzeugmaschinen 1

8 5. Wie lässt sich das dynamische Verhalten von Wkzm erfassen?
Theoretischer Ansatz mit Schwingungsgleichungen Wenig Erfolg Modalanalyse Erfassung der Maschinensteifigkeit bei definierter Schwingungsanregung © Prof. Dr. H.-J. Weber Werkzeugmaschinen 1

9 Werkzeugmaschinen 1 © Prof. Dr. H.-J. Weber

10 6. Welche Kenngröße wird für das dynamische Verhalten definiert?
Grenzspanbreite bcr min Spanbreite bei der gerade Rattern auftritt © Prof. Dr. H.-J. Weber Werkzeugmaschinen 1

11 7. Was sind Stabilitätskarten?
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12 8. Wovon ist die Rattervorgang abhängig?
Fundament, Aufstellbedingungen Lage der Maschinenbauteile und deren dynamisches Verhalten Schlittenposition Einstellung der Spindel-Lagerluft Lagerart (Wälzlager nur 16% Dämpfung von Gleitlager) Werkzeug-Werkstück-Konfiguration Lage Schnittkraft zu Spindelkasten- und Schlittenabstimmung © Prof. Dr. H.-J. Weber Werkzeugmaschinen 1

13 9. Welche Maßnahmen kann man gegen das Rattern ergreifen?
1. Kleine Einstellwinkel k => k = 0 am besten , Spindel in Längsrichtung steifer, keine Biegung Werkzeugmaschinen 1 © Prof. Dr. H.-J. Weber

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15 9. Welche Maßnahmen kann man gegen das Rattern ergreifen?
2. Schnittwerte ändern verändert die Anregung aber: die nächste Kritische kommt bestimmt 3. Maschine und Antriebe so steif wie möglich Keine Biegung und Torsion auf Schlitten und Gestell 4. Anregungen verändern z. B. ungleichmäßige Teilung bei Fräsern © Prof. Dr. H.-J. Weber Werkzeugmaschinen 1

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17 9. Welche Maßnahmen kann man gegen das Rattern ergreifen?
5. Zusätzliche Dämpfungsmaßnahmen Werkzeugmaschinen 1 © Prof. Dr. H.-J. Weber

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