Methodik für die Messung von Dämpfungseffekten in Werkzeugmaschinenkomponenten

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Christian Brecher
• Subject Area: Metal-Cutting and Abrasive Manufacturing Engineering
• Term: from 2009 to 2016
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 67192760

Um das dynamische Nachgiebigkeitsverhalten von Werkzeugmaschinen wesentlich genauer vorhersagen zu können als es nach dem derzeitigen Stand der Technik möglich ist, werden im Teilprojekt 2 für Maschinenelementen geeignete Dämpfungsmodelle identifiziert sowie die dazu gehörigen Parameter bestimmt. Die für das dynamische Verhalten einer Werkzeugmaschine relevanten Maschinenelemente werden exemplarisch anhand einer Linearachse und einer Hauptspindel ausgewählt und untersucht. Im Vergleich zur ersten Projektphase wird der Gültigkeitsbereich der Objektmodelle erweitert. Dafür werden beispielsweise der Einfluss der Baugrößen und der Bauform durch weitere Untersuchungsobjekte sowie der Bewegungseinfluss bei rotierenden Spindellagern und verfahrenden Profilschienenführungen ermittelt. Des Weiteren sollen zusätzliche Maschinenelemente untersucht werden, die in der ersten Projektphase noch nicht betrachtet wurden, wie z.B. eine Kupplung in der Linearachse oder die Werkzeugschnittstelle mit Spannsystem in der Hauptspindel. Auch die bereits in der ersten Projektphase begonnene Validierung der Objektmodelle soll in der zweiten Projektphase erweitert werden. Im Teilprojekt 2 wird dazu eine zweite Hauptspindel vermessen, um die Validität der Objektmodelle für die Spindelkomponenten zu erhöhen. Die Parametrierung der Modelle erfolgt für die Strukturkomponenten in Dresden und für die Maschinenelemente in Aachen. Um die gesteigerte Prognosefähigkeit unter Beweis zu stellen, wird im Teilprojekt 3 eine zweite Werkzeugmaschine als Gesamtsystem vermessen und mit den simulierten Ergebnissen verglichen. Die Parametrierung der Objektmodelle für alle noch nicht untersuchten Maschinenelemente erfolgt dafür auf den Einzelprüfständen am WZL. Um die Dämpfung von nichtlinearen Resonanzstellen auswerten zu können, sollen aus den Messwerten die Art der Nichtlinearität bestimmt und geeignete Linearisierungstechniken angewendet werden.

• DFG Programme: Research Units
• Subproject of: FOR 1087: Damping Effects in Machine Tools