Details
| Titel in Übersetzung | Active jerk decoupling to achieve reduced machine vibrations |
|---|---|
| Originalsprache | Deutsch |
| Seiten (von - bis) | 76-82 |
| Fachzeitschrift | Konstruktion |
| Jahrgang | 71 |
| Ausgabenummer | 11-12 |
| Publikationsstatus | Veröffentlicht - 2019 |
Abstract
ASJC Scopus Sachgebiete
- Mathematik (insg.)
- Theoretische Informatik
- Werkstoffwissenschaften (insg.)
- Allgemeine Materialwissenschaften
- Ingenieurwesen (insg.)
- Werkstoffmechanik
- Ingenieurwesen (insg.)
- Maschinenbau
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in: Konstruktion, Jahrgang 71, Nr. 11-12, 2019, S. 76-82.
Publikation: Beitrag in Fachzeitschrift › Artikel › Forschung
}
TY - JOUR
T1 - Mit aktiver Ruckentkopplung zu reduzierten Maschinenschwingungen
AU - Denkena, Berend
AU - Bergmann, Benjamin
AU - Böhse, Marcel-Frederic
N1 - Funding information: Das Forschungsprojekt „Aktive Ruckentkopplung für Werkzeugmaschinen“ (Projektnummer: 269666724) wird mit Mitteln der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert. Das IFW bedankt sich für die finanzielle Unterstützung in diesem Projekt.
PY - 2019
Y1 - 2019
N2 - Für die Hochgeschwindigkeitszerspanung, wie beispielsweise bei der Fräsbearbeitung von Strukturbauteilen aus Aluminium für die Luft- und Raumfahrt, werden Werkzeugmaschinen mit einer hohen Achsdynamik benötigt. Eine hohe Achsdynamik reduziert hierbei die Stückzeit und steigert somit die Produktivität der Anlage. Insbesondere bei kleinen Achs-bewegungen wird die Positionierzeit von der Beschleunigungszeit und der Zeit zum Erreichen der maximalen Beschleunigung dominiert. Eine hohe Achsdynamik ermöglicht dabei ein schnelles Erreichen der erforderlichen Achs-Beschleunigungen. Insbesondere Lineardirektantriebe ermöglichen durch große Kraftanstiegsgeschwindigkeiten eine hohe Achsdynamik und schnelle Beschleunigungsänderungen. Aufgrund des erforderlichen hohen Rucks (zeitliche Änderungen der Achsbeschleunigung) werden die Komponenten der Werkzeugmaschine jedoch zu Schwingungen angeregt. Die Schwingungen der Komponenten rufen ungewollte Relativbewegungen zwischen Werkzeug und Werkstück hervor. Dadurch wird die Genauigkeit der Werkzeugmaschinen gemindert. Als Gegenmaßnahme erfolgt in der Regel eine Begrenzung des maximalen Rucks der Antriebsachsen. Somit wird das Potenzial von Lineardirektantrieben nicht vollständig genutzt und es kommt zu einer Reduzierung der Produktivität. Das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Leibniz Universität Hannover erforscht daher einen neuartigen Ansatz zur Entkopplung des Rucks. Der Ansatz basiert dabei auf der Integration eines Aktors zwischen Antrieb und Maschinenstruktur, der die Schwingungen gezielt kompensiert. Es zeigt sich, dass durch den Einsatz des strukturintegrierten Aktors ein schnelles und um 40 % gedämpftes Ausklingen der Schwingungsamplitude der Maschinenstruktur erreicht wird. Als Folge erhöht sich die Genauigkeit der Vorschubachse bei gleichbleibender Achsdynamik.
AB - Für die Hochgeschwindigkeitszerspanung, wie beispielsweise bei der Fräsbearbeitung von Strukturbauteilen aus Aluminium für die Luft- und Raumfahrt, werden Werkzeugmaschinen mit einer hohen Achsdynamik benötigt. Eine hohe Achsdynamik reduziert hierbei die Stückzeit und steigert somit die Produktivität der Anlage. Insbesondere bei kleinen Achs-bewegungen wird die Positionierzeit von der Beschleunigungszeit und der Zeit zum Erreichen der maximalen Beschleunigung dominiert. Eine hohe Achsdynamik ermöglicht dabei ein schnelles Erreichen der erforderlichen Achs-Beschleunigungen. Insbesondere Lineardirektantriebe ermöglichen durch große Kraftanstiegsgeschwindigkeiten eine hohe Achsdynamik und schnelle Beschleunigungsänderungen. Aufgrund des erforderlichen hohen Rucks (zeitliche Änderungen der Achsbeschleunigung) werden die Komponenten der Werkzeugmaschine jedoch zu Schwingungen angeregt. Die Schwingungen der Komponenten rufen ungewollte Relativbewegungen zwischen Werkzeug und Werkstück hervor. Dadurch wird die Genauigkeit der Werkzeugmaschinen gemindert. Als Gegenmaßnahme erfolgt in der Regel eine Begrenzung des maximalen Rucks der Antriebsachsen. Somit wird das Potenzial von Lineardirektantrieben nicht vollständig genutzt und es kommt zu einer Reduzierung der Produktivität. Das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Leibniz Universität Hannover erforscht daher einen neuartigen Ansatz zur Entkopplung des Rucks. Der Ansatz basiert dabei auf der Integration eines Aktors zwischen Antrieb und Maschinenstruktur, der die Schwingungen gezielt kompensiert. Es zeigt sich, dass durch den Einsatz des strukturintegrierten Aktors ein schnelles und um 40 % gedämpftes Ausklingen der Schwingungsamplitude der Maschinenstruktur erreicht wird. Als Folge erhöht sich die Genauigkeit der Vorschubachse bei gleichbleibender Achsdynamik.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85085274011&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.37544/0720-5953-2019-11-12-76
DO - 10.37544/0720-5953-2019-11-12-76
M3 - Artikel
AN - SCOPUS:85085274011
VL - 71
SP - 76
EP - 82
JO - Konstruktion
JF - Konstruktion
SN - 0720-5953
IS - 11-12
ER -