Skip to main content
Article
Licensed
Unlicensed Requires Authentication

Simulation und Optimierung der doppelspindligen Fräsbearbeitung

  • , , and
Published/Copyright: March 21, 2017
Become an author with De Gruyter Brill
Submit Manuscript Author Information
Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb
From the journal Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Volume 108 Issue 7-8

Kurzfassung

Zur Steigerung der Produktivität kommen zunehmend mehrspindlige Fräsbearbeitungszentren zum Einsatz. Allerdings ist die prozessstabil umsetzbare Zerspanleistung dieser Maschinensysteme pro Spindel geringer als bei konventionellen Maschinen mit nur einer Spindel. Durch die Kenntnis der Stabilitätsgrenzen für unterschiedliche Kombinationen der Prozessparameter lässt sich ein großes Potenzial zur Ausschöpfung von Produktivitätsreserven erschließen. In diesem Beitrag wird eine Methode zur Vorhersage der Stabilitätsgrenzen vorgestellt und diskutiert.

Abstract

To increase productivity, more and more multi-spindle milling centres are used. However material removal rate per spindle is lower than the rate of conventional machines with only one spindle, because of regenerative chattering effects. By knowing the stability limits for different process parameter combinations, a huge potential to increase productivity can be tapped. In this paper, a method to predict the stability limits of double-spindle-machines is presented and discussed.

Prof. Dr.-Ing. Christian Brecher, geb. 1969, schloss 1995 sein Maschinenbaustudium an der RWTH Aachen ab. Nach dem Studium arbeitete er von 1995 bis 2001 als Wissenschaftlicher Mitarbeiter und Oberingenieur der Abteilung Maschinentechnik am Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der RWTH Aachen und promovierte dort an der Fakultät für Maschinenwesen. Nach ca. dreijähriger Tätigkeit in der Werkzeugmaschinenindustrie wurde er im Januar 2004 zum Universitätsprofessor für das Fach Werkzeugmaschinen der RWTH Aachen und Mitglied des Direktoriums von WZL und IPT (Fraunhofer Institut für Produktionstechnologie) ernannt. Zu seinen Schwerpunkten gehören Maschinen-, Getriebe- und Steuerungstechnik.

Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt.Ing. Alexander Epple, geb. 1984, studierte Maschinenbau an der RWTH Aachen. Seit April 2012 ist er am WZL der RWTH Aachen als Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Gruppe „Konstruktion und Berechnung von Produktionsanlagen“ tätig. Alexander Epple beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit der Simulation und Optimierung des dynamischen Verhaltens von Werkzeugmaschinen, insbesondere mit der Möglichkeit der Prozessstabilisierung durch aktive Drehzahlvariation.

Dipl.-Ing. Stephan Bäumler, geb. 1981, studierte Maschinenbau an der RWTH Aachen. Seit November 2007 ist Stephan Bäumler am WZL der RWTH Aachen als Wissenschaftlicher Mitarbeiter tätig. Von 2008 bis 2010 leitete er die Gruppe „Maschinenuntersuchung und Beurteilung“ am WZL: Seit 2011 arbeitet Bäumler als Oberingenieur am Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen der RWTH Aachen.

MSc. Yuri Trofimov, geb. 1983, studierte Maschinenbau an der Woronescher Technischen Hochschule in Russland. Im Zeitraum von 2004 bis 2007 studierte er Maschinenbau an der RWTH Aachen. Seit März 2007 war er am WZL der RWTH Aachen als Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Gruppe „Maschinenuntersuchung und Beurteilung“ am Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen tätig. Seit März 2012 ist Trofimov Leiter von Turn-Key Projekten bei der Firma Chiron Werke GmbH & Co. KG (Tuttlingen).

References

1. Brecher, C.; Trofimov, Y.; Bäumler, S.: Holistic Modelling of Process Machine Interactions in Parallel Milling. Annals of CIRP60 (2011) 1, S. 387–39010.1016/j.cirp.2011.03.025Search in Google Scholar

2. Brecher, C.; Hermes, R.; Sitte, B.: Virtualisierung der spanenden Bearbeitung in der Maschinenentwicklung und Prozessoptimierung (VispaB). Apprimus Verlag, Aachen2011Search in Google Scholar

3. Esser, M.: Stabilitätssimulation für das HPC-Fräsen. Dissertation, RWTH Aachen, zugl. Apprimus Verlag, Aachen, 2010, S. 32Search in Google Scholar

4. Altintas, Y.; Weck, M.: Chatter Stability of Metal Cutting and Grinding. Annals of CIRP53 (2004) 2, S. 619–64210.1016/s0007-8506(07)60032-8Search in Google Scholar

5. Weck, M; Brecher, C.: Werkzeugmaschinen: Messtechnische Untersuchung und Beurteilung, dynamische Stabilität, 7. Aufl., Springer, Heidelberg, Berlin200610.1007/978-3-540-32951-0Search in Google Scholar

6. Grab, H.: Vermeiden von Ratterschwingungen durch periodische Drehzahlvariation. Dissertation, TU Darmstadt, 1976Search in Google Scholar

7. Brecher, C.; Hermes, H.; Epple, A.; Bäumler, S.: Simulative parameterization of Dead Time Variable Rotation Speed Behavior to Improve Process Stability in High Performance Cutting. CIRP-Procedia4 (2012), S. 2–1010.1016/j.procir.2012.10.002Search in Google Scholar

8. Brecher, C.; Sitte, B.; Hermes, R.; Otto, A.: Simulationsmodell für die aktive Drehzahlvariation. Erweiterung des konventionellen Wirkungskreises der Prozessstabilität für die Drehzahlvariation. wt Werkstattstechnik online101 (2011) 5, S. 316–320Search in Google Scholar

Online erschienen: 2017-03-21
Erschienen im Druck: 2013-08-18

© 2013, Carl Hanser Verlag, München

Articles in the same Issue

  1. Editorial
  2. Mensch und Arbeit in neuer Kooperation
  3. Inhalt/Contents
  4. Inhalt
  5. inpro-Innovationsakademie
  6. Nachhaltige Wertschöpfung in Deutschland
  7. WiGeP-Mitteilungen
  8. Herstellung einer Welle-Nabe-Verbindung mittels Quer-Fließpressen
  9. Forschungsgemeinschaften
  10. Optimierung der Instandhaltungslogistik
  11. Werkzeugmaschinen
  12. Thermisch bedingte Verlagerungen von Werkzeugmaschinen
  13. Maschinenkomponenten mit adaptierbarer Eigenfrequenz
  14. Untersuchung des thermoelastischen Verhaltens von Werkzeugmaschinen
  15. Verarbeitungsmaschinen
  16. Effiziente Abarbeitung hochdynamischer Bewegungen
  17. Fertigungstechnik
  18. Steigerung der Werkzeugstandzeit und Prozesssicherheit
  19. Simulation und Optimierung der doppelspindligen Fräsbearbeitung
  20. Kostenoptimale Segmentierung von Fertigungsketten
  21. Ressourcenschonende Prozessauslegung für die Herstellung von Hybridbauteilen
  22. Prozessstabilität
  23. Prozesskalibrierung steigert Zerspanleistung
  24. Dämpfungsbeschreibung und Frequenzgangberechnung
  25. Maschinenbelegung
  26. Planung der Maschinenbelegung unter Berücksichtigung der Verarbeitungsqualität
  27. Standortverlagerung
  28. Kapazitätsplanung während der Verlagerung von Produktionsstandorten
  29. Komplexitätsmanagement
  30. Ganzheitliches Modell zur Bewältigung vielfaltsinduzierter Komplexität
  31. Kapazitätsplanung
  32. Mathematische Modelle zur bedarfsgerechten Kapazitätsplanung
  33. Energieflexible Produktion
  34. Technische Innovationen für die Energieflexible Fabrik
  35. Fertigungssysteme
  36. Digitales Technologiewissen durch intelligente Fertigungssysteme
  37. Strategie
  38. Phasensprünge in der Produktionswirtschaft
  39. Vorschau/Preview
  40. Vorschau
https://doi.org/10.3139/104.110969

Articles in the same Issue

  1. Editorial
  2. Mensch und Arbeit in neuer Kooperation
  3. Inhalt/Contents
  4. Inhalt
  5. inpro-Innovationsakademie
  6. Nachhaltige Wertschöpfung in Deutschland
  7. WiGeP-Mitteilungen
  8. Herstellung einer Welle-Nabe-Verbindung mittels Quer-Fließpressen
  9. Forschungsgemeinschaften
  10. Optimierung der Instandhaltungslogistik
  11. Werkzeugmaschinen
  12. Thermisch bedingte Verlagerungen von Werkzeugmaschinen
  13. Maschinenkomponenten mit adaptierbarer Eigenfrequenz
  14. Untersuchung des thermoelastischen Verhaltens von Werkzeugmaschinen
  15. Verarbeitungsmaschinen
  16. Effiziente Abarbeitung hochdynamischer Bewegungen
  17. Fertigungstechnik
  18. Steigerung der Werkzeugstandzeit und Prozesssicherheit
  19. Simulation und Optimierung der doppelspindligen Fräsbearbeitung
  20. Kostenoptimale Segmentierung von Fertigungsketten
  21. Ressourcenschonende Prozessauslegung für die Herstellung von Hybridbauteilen
  22. Prozessstabilität
  23. Prozesskalibrierung steigert Zerspanleistung
  24. Dämpfungsbeschreibung und Frequenzgangberechnung
  25. Maschinenbelegung
  26. Planung der Maschinenbelegung unter Berücksichtigung der Verarbeitungsqualität
  27. Standortverlagerung
  28. Kapazitätsplanung während der Verlagerung von Produktionsstandorten
  29. Komplexitätsmanagement
  30. Ganzheitliches Modell zur Bewältigung vielfaltsinduzierter Komplexität
  31. Kapazitätsplanung
  32. Mathematische Modelle zur bedarfsgerechten Kapazitätsplanung
  33. Energieflexible Produktion
  34. Technische Innovationen für die Energieflexible Fabrik
  35. Fertigungssysteme
  36. Digitales Technologiewissen durch intelligente Fertigungssysteme
  37. Strategie
  38. Phasensprünge in der Produktionswirtschaft
  39. Vorschau/Preview
  40. Vorschau
Downloaded on 20.4.2026 from https://www.degruyterbrill.com/document/doi/10.3139/104.110969/html
Scroll to top button