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Werkzeugmaschinen
Dynamisches VerhaltenStabilität
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1. Welche Bedeutung hat das dynamische Verhalten von Werkzeugmaschinen
2. Wie können Schwingungen angeregt werden?
3. Wie entsteht das „regenerative Rattern?
4. Warum lässt sich das Ratterverhalten von Wkzm schlecht vorherbestimmen?
5. Wie lässt sich das dynamische Verhalten von Wkzm erfassen?
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Fragen zu Dynamisches Verhalten / Stabilität
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5. Welche Kenngröße wird für das dynamische Verhalten definiert?
6. Was sind Stabilitätskarten?
7. Wovon ist die Rattervorgang abhängig?
8. Welche Maßnahmen kann man gegen das Rattern ergreifen?
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Fragen zu Dynamisches Verhalten / Stabilität
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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
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2. Wie können Schwingungen angeregt werden?
Fremderregung– unterbrochener Schnitt– Messereingriffstoß– Störkräfte von außen
Selbsterregung:– Lagekopplung– Regenerativeffekt
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3. Wie entsteht das „regenerative Rattern?
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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 09.04
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5. Wie lässt sich das dynamische Verhalten von Wkzm erfassen?• Theoretischer Ansatz mit Schwingungsgleichungen
Wenig Erfolg
• ModalanalyseErfassung der Maschinensteifigkeit bei definierter
Schwingungsanregung
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6. Welche Kenngröße wird für das dynamische Verhalten definiert?
• Grenzspanbreite bcr min
• Spanbreite bei der gerade Rattern auftritt
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7. Was sind Stabilitätskarten?
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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
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9. Welche Maßnahmen kann man gegen das Rattern ergreifen?
1. Kleine Einstellwinkel k=> k = 0 am besten ,
Spindel in Längsrichtung steifer, keine Biegung
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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
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9. Welche Maßnahmen kann man gegen das Rattern ergreifen?
5. Zusätzliche Dämpfungsmaßnahmen
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