Fraunhofer-Gesellschaft

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Selbstoptimierende HSC-Motorspindel

 
: Klaffert, T.

Zwickau: Verlag Wissenschaftliche Scripten, 2007, 212 pp.
Zugl.: Chemnitz, TU, Diss., 2006
Berichte aus dem IWU, 42
ISBN: 978-3-937524-53-5
ISBN: 978-3-937524-53-1
German
Dissertation
Fraunhofer IWU ()
Werkzeugspindel; Motorspindel; HSC; Rattern; Optimierung; Systemsteifigkeit; Magnetlager; Steifigkeitsregelung; Korrekturkraft; Dämpfung; Quetschöldämpfer

Abstract
Der allgemeine Trend zur Komplettbearbeitung beim Fräsen erfordert Maschinen mit erweitertem Anwendungsbereich. Eine wesentliche Voraussetzung hierfür ist eine universell einsetzbare, dynamisch steife und gleichzeitig ratterfreie HSC-Motorspindel, die maximale Grenzspanungsbreiten ermöglicht und gleichzeitig für vielfältigste Feinbearbeitungsverfahren geeignet ist. Ein Erweitern bzw. Durchbrechen bestehender Grenzen bisheriger Spindelkonstruktionen ist diesbezüglich nur durch ein im Betrieb dynamisch veränderbares Spindelkonzept erreichbar, das Gegenstand dieser Arbeit ist. Anhand der theoretischen Untersuchung einer zweifach gelagerten Spindelwelle mit steuerbarem Zusatzlager wird gezeigt, dass mit dem hier vorgestellten Konzept nicht nur die statische, sondern auch die dynamische Systemsteifigkeit optimierbar ist. Bei radialer Werkzeugverlagerung wird die Spindelverformung erfasst und hinsichtlich Optimierung verschiedener Zielgrößen bewertet. Das große Potenzial dieses Prinzips besteht in den regelungstechnisch variierbaren Systemeigenschaften in Verbindung mit einer starken Schwingungsdämpfung. Über eine Schnittstelle wird die technologisch favorisierte Zielgröße vorgebbar. Durch die Regelung und Überwachung anhand systeminterner Kriterien erhält die Motorspindel ihre selbstoptimierenden Eigenschaften. Das Resultat ist eine erhöhte nutzbare Zerspanungsleistung durch die Anhebung des Stabilitätsdiagrammes.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-54085.html