Untersuchungen Zur Verbesserung Des Ratterverhaltens Von Werkzeugmaschinen

ISBN-13: 9783531023465 / Niemiecki / Miękka / 1973 / 54 str.

Herwart Opitz

Opis

Mit dem Auftreten von Schwingungen an spanenden Werkzeugmaschinen wird insbesondere die erreichbare Zerspanleistung und die WerksttlckqualiUit erheblich beeintrlichtigt. Das wirft vor aHem fUr den Einsatz von Maschinen in der Produktion erhebliche betriebsorganisatorische Probleme auf. 1m Rahmen der stlindig steigenden Anforderungen an die Leistungsflihigkeit und Genauigkeit der Werkzeugmaschinen ist es daher erforderlico, das dynami sche Verhalten der Maschinen zu verbessern. Die Anregung der Schwingungen hat entweder ihren Ursprung in der Fremd erregung oder in der Selbsterregung, dem sog. regenerativen Rattern, wo bei aIle Elemente der Maschine mehr oder weniger zu Schwingungen ange regt werden. Bei der Fremderregung handelt es sich um erzwungene Schwin gungen, wlihrend bei der Selbsterregung im allgemeinen ein Bauteil der Maschine zu Schwingungen mit seiner Eigenfrequenz angeregt wird. Die Beseitigung der Schwingungsanregung bereitet stets gro13e Schwierig keiten. Die Anregung durch fremderregte Schwingungen von au13en lli13t sich teilweise durch die sog. Aktiv- und Passiv-lsolierung beheben. Handelt es sich dagegen um Schwingungen, die ihren Ursprung z. B. in Unwuchten, Lagerfehlern, Zahneingriffen oder wechselnden Schnittkrliften haben, ist eine Ausschaltung der ErregerqueHe nur z. T. durch Auswechseln der Ele mente durchfUhrbar. Auch auf eine nachtrligliche Versteifung des Systems, die bei entsprechender Auslegung eine Verbesserung des dynamischen Ver haltens bewirkt, mu13 in den meisten Flillen wegen des hohen konstruktiven und finanziellen Aufwandes verzichtet werden.

Spis treści

1. Einleitung.- 2. Verringerung der Ratterneigung durch den Einsatz von Dämpfern.- 2.1 Einsatz Passiver Dämpfer.- 2.2 Einsatz Aktiver Dämpfer.- 3. Prinzip des Aktiven Dämpfers.- 3.1 Theoretische Grundlagen.- 3.2 Dynamisches Verhalten des Geschwindigkeitsaufnehmers und des Wechselkrafterregers.- 3.3 Abschätzung der erforderlichen Erregerkraft zur Dämpfung auftretender Schwingungen an Werkzeugmaschinen.- 4. Auslegung und Entwicklung eines Absoluterregers zur Erzeugung der Dämpfungskraft.- 4.1 Allgemeine Betrachtungen.- 4.2 Prinzip und Wirkungsweise des Absoluterregers.- 4.3 Aufbau des Absoluterregers.- 4.4 Ansteuerung des Servoventils.- 4.5 Mittellagerregelung des Erregers.- 4.6 Frequenzgang des Absoluterregers.- 5. Frequenzgangkompensation des Absoluterregers.- 5.1 Invertierung der nachgebildeten Frequenzganggleichung.- 5.2 Mehrfachinvertierung.- 5.3 Kompensierter Frequenzgang.- 6. Messung der Schwinggeschwindigkeit der zu dämpfenden Maschinenelemente.- 7. Stabilitätsuntersuchung des Regelkreises Maschine — Aktiver Dämpf er.- 7.1 Stabilitätsbetrachtungen.- 7.2 Selbstoptimierung des Aktiven Dämpfers.- 7.2.1 Prinzip der Phasen-Regelung.- 7.3 Die Amplitudenminimum-Regelung.- 7.4 Selbstoptimierung durch Synchronisation bei vorgegebener Phase.- 7.5 Folgerungen.- 8. Einsatz des Aktiven Dämpfers an spanenden Werkzeugmaschinen.- 8.1 Vertikalfräsmaschine.- 8.2 Einständer Karussell-Dr ehmaschinen.- 9. Zusammenfassung.- 11. Verwendete Kurzzeichen.- 12. Literaturverzeichnis.- 13. Abbildungen.