Berechnungsmodell zur Ermittlung von Spannkräften bei Backenfuttern

Die Berechnung der optimalen Spannkraft für Backenfutter ermöglicht neben der Erhöhung der Bearbeitungsgenauigkeit und der Prozesssicherheit, die Effektivität der Drehbearbeitung für hohe Drehzahlen zu steigern. Die notwendige Ausgangsspannkraft beu Außenspannung wird durch die zur Aufnahme der am Werkstück auftretenden Prozesskräfte erforderliche Mindestspannkraft und den dynamischen Spannkraftverlust infolge der Fliekräfte beschrieben. In dem Teilmodell zum Spannkraftverlust wird der Einfluss der Werkstück-, Spannfutter- und Spannbackensteifigkeit berücksichtigt. In dem Teilmodell zur Mindestspannkraft wird die Spannkraftverteilung in den Spannflächen mit Hilfe von FEM-Analysen untersucht. Die Genauigkeit des in dieser Arbeit neu entwickelten Spannkraftberechnungsmodells übersteigt die der bisherigen Berechnungsansätze deutlich. Das Modell besitzt sowohl für herkömmliche Spannfutter als auch für Spannfutter neuer Bauart Gültigkeit. Diese und der Grad der Genauigkeit des Berechnungsmodells werden anhand von experimentellen Untersuchungen und FEM-Analysen validiert. Die gewonnenen Erkenntnisse bilden die Grundlage zur Erstellung einer neuen VDI-Richtlinie, die bei der Ermittlung der zulässigen Drehzahl oder der notwendigen Ausgangsspannkraft von Backenfuttern in der Arbeitsvorbereitung Anwendung finden kann.