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Analyse, Modellierung und Simulation des dynamischen Verhaltens bei der doppelspindligen Fräsbearbeitung

ISBN: 978-3-86359-270-7

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Kurzübersicht

In der vorliegenden Arbeit wurde ein ganzheitliches Modell der doppelspindligen Fräsbearbeitung entwickelt, welches eine Abbildung der Wechselwirkungen zwischen Maschine und Zerspanprozess ermöglicht. Das Modell besteht aus einem Modul zur Messung und Berechnung des dynamischen Maschinenverhaltens sowie einem numerischen zeitdiskreten Simulationsmodell zur rechnergestützten Untersuchung des Stabilitätsverhaltens von Doppelspindlern im Betrieb.

Analyse, Modellierung und Simulation des dynamischen Verhaltens bei der doppelspindligen Fräsbearbeitung

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Details

In der vorliegenden Arbeit wurde ein ganzheitliches Modell der doppelspindligen Fräsbearbeitung entwickelt, welches erstmals eine Abbildung der Wechselwirkungen zwischen einer doppelspindligen Maschine und dem Zerspanprozess ermöglicht. Das Modell besteht aus einem FE-basierten, flexiblen Mehrkörpersimulationsmodell zur Berechnung des dynamischen Maschinenverhaltens sowie aus einem numerischen, zeitdiskreten Simulationsmodell zur rechnergestützten Untersuchung des Stabilitätsverhaltens von Doppelspindlern im Betrieb. Zur Bestimmung von Eingangsgrößen für die numerische Stabilitätssimulation wurde eine Messstrategie zur realitätsgetreuen Ermittlung von dynamischen Maschinennachgiebigkeiten mittels des Verfahrens „Multiple Input Multiple Output“ (MIMO) entwickelt. Das numerische Modell zur Stabilitätssimulation sowie das MIMO-Verfahren zur messtechnischen Ermittlung von dynamischen Maschinennachgiebigkeiten ermöglichen eine rechnergestützte Auslegung von doppelspindligen Fräsprozessen unter Berücksichtigung aller wesentlichen doppelspindlerspezifischen maschinen- und prozessseitigen Einflussgrößen. Zu den letzteren zählen u.a. zeitlich versetzte Schneideneingriffstakte an der ersten und zweiten Spindel, unterschiedliche Spindeldrehzahlen und der Einsatz von Fräswerkzeugen mit unterschiedlicher Schneidenanzahl im doppelspindligen Betrieb. Mit Hilfe des FE-basierten Mehrkörpersimulationsmodells lässt sich das dynamische Maschinenverhalten ermitteln sowie dessen Änderung nach konstruktiven Verbesserungsmaßnahmen oder nach Integration von Dämpfungssystemen in der Maschine rechnerisch bewerten. Das Modell verfügt über eine Schnittstelle zum numerischen Stabilitätssimulationsmodell, wodurch eine gekoppelte Simulation der doppelspindligen Fräsbearbeitung möglich ist. Der praktische Einsatz des ganzheitlichen Modells zur Auslegung eines doppelspindligen Fräsprozesses wurde an einem Anwendungsbeispiel dargestellt. Im Ausblick sind weiterführende Themen für wissenschaftliche Arbeiten auf dem Gebiet der Modellierung und Simulation von doppelspindligen Fräsprozessen aufgezeigt, die zu einer besseren Ausschöpfung des Produktivitätspotentials von Doppelspindlern beitragen können.

Zusatzinformation

Autor Trofimov, Yuri
ISBN/Artikelnr. 978-3-86359-270-7
Gewicht 0.250 kg
Erscheinungsdatum 21.01.2015
Lieferzeit 3-4 Tage
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