Thermisch bedingtes Verformungsverhalten von Werkzeugmaschinen
-
, und
Kurzfassung
In diesem Beitrag wird die Auswirkung der Reibkräfte von Maschinenkomponenten auf das thermisch bedingte Verformungsverhalten eines exemplarischen Bearbeitungszentrums verdeutlicht. Zunächst werden der Versuch und dessen Ergebnisse beschrieben. Anschließend wird die Wärmeentstehung durch Reibung der Maschinenkomponenten diskutiert. Abschließend wird auf die neuen am Werkzeugmaschinenlabor der RWTH Aachen entwickelten Modelle hingewiesen, die zukünftig zur Optimierung und Kompensation der Auswirkung auf das Maschinenverhalten eingesetzt werden können.
Abstract
In this paper, the effect of the friction of machine components on the deformation behavior of a machine tool due to thermal effects is shown. First, the set-up and the test results are described. Subsequently, the heat caused by friction of the machine components is discussed. Finally, attention is drawn to the new, at Laboratory for Machine Tools and Production Engineering developed models, which can be used for the optimization and compensation of friction effects in the future.
References
1. Großmann, K.; Jungnickel, G.: Instationäres thermoelastisches Verhalten von Vorschubachsen mit bewegtem Wälzkontakt. Schriftenreihe ”Lehre, Forschung und Praxis“ des Lehrstuhls für Werkzeugmaschinen, Technische Universität Dresden, 2003Suche in Google Scholar
2. Weck, M.: Werkzeugmaschinen – Messtechnische Untersuchung und Beurteilung. 6., neu bearb. Aufl., Springer-Verlag, Berlin Heidelberg2001Suche in Google Scholar
3. Jungnickel, G.: Simulation des thermischen Verhaltens von Werkzeugmaschinen. Schriftenreihe ”Lehre, Forschung und Praxis“ des Lehrstuhls für Werkzeugmaschinen, Technische Universität Dresden, 2000Suche in Google Scholar
4. de Haas, P.: Thermisches Verhalten von Werkzeugmaschinen unter besonderer Berücksichtigung von Kompensationsmöglichkeiten. Dissertation, Technische Universität Berlin, 1975Suche in Google Scholar
5. Herbst, U.: Analyse und Kompensation thermoelastischer Verlagerungen. Dissertation, RWTH Aachen, 2002, zugl. Shaker-Verlag, Aachen, 2002 (Berichte aus der Produktionstechnik 11)Suche in Google Scholar
6. Brecher, Chr.; Kunc, M.; Fey, M.; Klein, W.: Reibungs- und Dämpfungseigenschaften von Profilschienenführungen. In: Großmann, K. (Hrsg.): Tagungsband zum 15. Dresdner Werkzeugmaschinen-Fachseminar ”Profilschienenführungen in Werkzeugmaschinen”, Dresden, 30.9–1. 10. 2010, Eigendruck IWM, TU Dresden, Dresden 2010Suche in Google Scholar
7. Brecher, Chr.; Kunc, M.: Reibkraftmodellierung von Profilschienenführungen. wt Werkstattechnik online101 (2011) 5, S. 328–338Suche in Google Scholar
8. Griesse, R.; Wachsmuth, D.: Sensitivity Analysis and the Adjoint Update Strategy for Optimal Control Problems with Mixed Control-State Constraints, Computational Optimization and Applications, DOI 10.1007/s10589-008-9181-x, 2008 10.1007/s10589-008-9181-xSuche in Google Scholar
9. Priber, U.; Neugebauer, R.: Robust Characteristic Diagrams and Characteristic Spaces. Production Engineering Research and Development (WGP), 2010Suche in Google Scholar
10. Jungnickel, G.: Simulation des thermischen Verhaltens von Werkzeugmaschinen: Modellierung und Parametrierung. Schriftenreihe ”Lehre, Forschung und Praxis“ des Lehrstuhls für Werkzeugmaschinen, Institut für Werkzeugmaschinen und Steuerungstechnik, Technische Universität Dresden, 2010Suche in Google Scholar
11. Großmann, K.; Mühl, A.: Reduktion strukturdynamischer und thermoelastischer FEModelle. Eine Diskussion am Beispiel von Werkzeugmaschinen-Gestellbauteilen. ZWF105 (2010) 6, S. 594–599Suche in Google Scholar
12. Großmann, K.; Jungnickel, G.: Thermische Modellierung von Prozesseinflüssen an spanenden Werkzeugmaschinen. Schriftenreihe ”Lehre, Forschung und Praxis“ des Lehrstuhls für Werkzeugmaschinen, Institut für Werkzeugmaschinen und Steuerungstechnik, Technische Universität Dresden, 2008Suche in Google Scholar
13. Brecher, Chr.; Wissmann, A.: Modelling of Thermal Behaviour of a Milling Machine Due to Spindle Load. In: Arrazola, P. J. (Hrsg.); Proceedings of the 12th CIRP Conference on Modelling of Machining Operations: May 7–8, 2009, Donostia-San Sebastián, Spain. Mondragon Unibertsitateko Zerbitzu Ed., Mondragon2009, S. 673–678Suche in Google Scholar
14. Brecher, Chr.; Wissmann, A.; Klein, W.: Compensation of Thermo-Dependent Machine Tool Deformations Due to Spindle Load Based on Reduced Modeling Effort. In: Takeuchi, Y.; Ito, Y. (Hrsg.); Proceedings of the 14th International Conference on Mechatronics Technology (ICMT 2010), Icho-kaikan at Osaka University, Osake, Japan 2010, S. 295–302Suche in Google Scholar
15. Brecher, Chr.; Wissmann, A.; Klein, W.: Compensation of Thermo-Dependent Machine Tool Deformations Due to Spindle Load Based on Reduced Experimental Procedure and Modeling Effort – Synthesis Between Direct and Indirect Compensation. In: Ecole Nationale d'Ingenieurs de Metz (Hrsg.): Proceedings of the 8th International Conference High Speed Machining – Huitième Conférence Internationale Usinage a Grande Vitesse, Metz, Frankreich, 08–09 & 10 Decembre 2010, S. 89–95Suche in Google Scholar
16. Brecher, Chr.; Wissmann, A.: Compensation of Thermo-dependent Machine Tool Deformations due to Spindle Load: Investigation of the Optimal Transfer Function in Consideration of Rough Machining. Production Engineering – Research and Development5 (2011), Online First, ISSN 0944-6524 (Print) 1863-7356 (Online) 10.1007/s11740-011-0311-4Suche in Google Scholar
© 2011, Carl Hanser Verlag, München
Artikel in diesem Heft
- Editorial
- Mit dem Blick in die Zukunft
- Inhalt/Contents
- Inhalt
- WGP-Mitteilungen
- Aktuelle Informationen und Veranstaltungen
- Berliner Kreis-Mitteilungen
- Ein webbasiertes Kollaborationssystem für das Mass Customization-Konzept
- inpro-Innovationsakademie
- Energieverbrauchssimulation als Werkzeug der Digitalen Fabrik
- SABIC steigt bei INPRO ein
- Energieeffizienz
- Energetische Wechselwirkungen zwischen Prozess und Gebäude
- Handlungsfelder zur Realisierung energieeffizienter Produktionsplanung und -steuerung
- Energiebedarf bei der Herstellung von Hartmetall-Wendeschneidplatten
- Konzept zur energieeffizienten Sequenzierung der Wärmebehandlung
- Produktionsmanagement
- Strategisches Management globaler Produktionsnetzwerke
- Reorganisation und -strukturierung von Teilefertigern
- Produktionskettenverkürzung durch hybride Festwalzprozesse
- Logistik
- Logistiknetzwerke nachhaltig gestalten
- Wandlungsfähige Produktionslogistik
- Rebound Logistics
- Einsatz neuer Technologien
- Reife von Technologieketten
- SCS – Innovativer Herstellungsprozess für Außenhautteile
- Innovationsmethoden
- Open Innovation im Automobilbau
- Wissensmanagement
- Prozessstandards als Grundlage der digitalen Technologieplanung
- Arbeitsgenauigkeit
- Steigerung der Arbeitsgenauigkeit bei der Fräsbearbeitung mit Industrierobotern
- Thermisch bedingtes Verformungsverhalten von Werkzeugmaschinen
- Glossar
- Innovation als Begriff
- Vorschau/Preview
- Vorschau
Artikel in diesem Heft
- Editorial
- Mit dem Blick in die Zukunft
- Inhalt/Contents
- Inhalt
- WGP-Mitteilungen
- Aktuelle Informationen und Veranstaltungen
- Berliner Kreis-Mitteilungen
- Ein webbasiertes Kollaborationssystem für das Mass Customization-Konzept
- inpro-Innovationsakademie
- Energieverbrauchssimulation als Werkzeug der Digitalen Fabrik
- SABIC steigt bei INPRO ein
- Energieeffizienz
- Energetische Wechselwirkungen zwischen Prozess und Gebäude
- Handlungsfelder zur Realisierung energieeffizienter Produktionsplanung und -steuerung
- Energiebedarf bei der Herstellung von Hartmetall-Wendeschneidplatten
- Konzept zur energieeffizienten Sequenzierung der Wärmebehandlung
- Produktionsmanagement
- Strategisches Management globaler Produktionsnetzwerke
- Reorganisation und -strukturierung von Teilefertigern
- Produktionskettenverkürzung durch hybride Festwalzprozesse
- Logistik
- Logistiknetzwerke nachhaltig gestalten
- Wandlungsfähige Produktionslogistik
- Rebound Logistics
- Einsatz neuer Technologien
- Reife von Technologieketten
- SCS – Innovativer Herstellungsprozess für Außenhautteile
- Innovationsmethoden
- Open Innovation im Automobilbau
- Wissensmanagement
- Prozessstandards als Grundlage der digitalen Technologieplanung
- Arbeitsgenauigkeit
- Steigerung der Arbeitsgenauigkeit bei der Fräsbearbeitung mit Industrierobotern
- Thermisch bedingtes Verformungsverhalten von Werkzeugmaschinen
- Glossar
- Innovation als Begriff
- Vorschau/Preview
- Vorschau