Simulation und Optimierung der doppelspindligen Fräsbearbeitung

双主轴铣削仿真与优化

• 批准号: 153953905
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Christian Brecher
• 金额: --
• 依托单位: Forschungsbereich Werkzeugmaschinen
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/153953905?language=en
• 关键词: Simulation; und; Optimierung; der; doppelspindligen

Zur Steigerung der Bearbeitungskapazität bei geringer zusätzlicher Stellfläche und Investkosten, werden in der spanenden Produktion vielfach mehrspindlige Bearbeitungszentren eingesetzt. Wegen der im mehrspindligen Fräsprozess zusätzlich entstehenden Wechselwirkungen zwischen den Spindeln ist die Prozessstabilität gegen Schwingungserscheinungen in der industriellen Praxis jedoch häufig wesentlich geringer als bei der einspindligen Bearbeitung. Die theoretisch höhere Produktivität der Maschine kann nicht genutzt werden, wodurch die Maschine unwirtschaftlich arbeitet. Während die grundsätzlichen Mechanismen des für instabile Prozesse verantwortlichen Regenerativeffektes bekannt sind, waren die im Mehrspindler zusätzlich auftretenden Wechselwirkungen bisher weder Gegenstand nationaler noch internationaler Forschungsarbeiten. Die Wechselwirkungen zwischen der Maschine und den Prozessen, aber auch die Beeinflussung der Prozesse untereinander, sind nach dem Stand der Forschung weitgehend unbekannt. Ziel dieses Vorhabens ist daher die systematische Untersuchung dieser Wechselwirkungen am Beispiel einer doppelspindligen Fräsbearbeitung. Auf dieser Grundlage eingehender Systemuntersuchungen erfolgt die Entwicklung eines Simulationsmodells, welches die für diese Bearbeitungsart spezifischen Interaktionen berücksichtigt. Somit steht nach Projektende ein Werkzeug zur Verfügung, das eine effiziente Prozessplanung und -optimierung ermöglicht, wodurch eine effiziente Nutzung mehrspindliger Maschinen in der industriellen Praxis unterstütz wird. I m Rahmen der ersten Projektephase soll zunächst ein doppelspindliges Bearbeitungszentrum (Chiron DZ 12 K W) messtechnisch untersucht werden. Neben konventioneller messtechnischer Untersuchungen in Form von Nachgiebigkeitsmessungen und Modalanalysen erfolgt im Rahmen des Projektes zusätzlich eine Untersuchung des dynamischen Systemverhaltens durch eine mehrquellige Anregung, wodurch eine eingehende Analyse der auftretenden Wechselwirkungen bei der mehrspindligen Bearbeitung erfolgen kann. Zusätzlich zu den messtechnischen Untersuchungen wird im Rahmen des Projektes eine virtuelle Analyse mittels flexibler Mehrkörpermodelle genützt, um ein eingehendes Verständnis der für mehrspindlige Fräszentren spezifischen Zusammenhänge zu gewinnen. Dieses Modell kann in der geplanten zweiten Projektphase ebenfalls zur Bewertung möglicher Verbessungsmaßnahmen genutzt werden. Auf dieser Basis wird ein Modell der doppelspindligen Fräsbearbeitung inklusive aller relevanten Wechselwirkungen zwischen Maschine und Zerspanungsprozess sowie zwischen den Prozessen selbst entwickelt. Ein solches Modell erlaubt die Simulation des Fräsprozesses im Zeitbereich und somit die Beurteilung der Prozessstabilität unter Berücksichtigung nichtlinearer Effekte. Das anhand der so erstellten Modelle simulierte dynamische Prozessverhalten wird mittels umfassender Zerspanversuche an dem zweispindligen Bearbeitungszentrum verifiziert.

Zur Steigerung der Bearbeitungskapazität bei geringer zusätzlicher Stellfläche and Investkosten, werden in der spendenden production, werden in der spendenden。Wegen der der mehrspindligen Fräsprozess zusätzlich entstehenden wehselwirkungen zwischen den Spindeln ist die Prozessstabilität gegen schwingungserschinungen in der industriellen Praxis jedoch häufig weentlich geringer als der esinspinligen Bearbeitung。模具理论höhere Produktivität der Maschine kannight genutzt werden， wodurch Die Maschine unwirtschaftlich arbeitet。Während die grundsätzlichen Mechanismen des f<e:1> r不稳定Prozesse verantwortlichen再生效应(Mechanismen des f<e:1>不稳定Prozesse verantwortlichen再生效应（Mechanismen des f<e:1>不稳定），waren die in Mehrspindler zusätzlich auftretenden wehselwirkungen bisher Gegenstand nationaler noch internationaler Forschungsarbeiten。Die wehselwirkungen zwischen der machine and den Prozessen，因为每一个Die beinfussung der Prozesse interinander，每一个Die Stand der Forschung wettgehen unbekant。Ziel dieses Vorhabens ist dadie systematische Untersuchung dieser Wechselwirkungen am Beispiel einer doppelspindligen Fräsbearbeitung。Auf dieser Grundlage eingehender Systemuntersuchungen erfolgt die Entwicklung eines Simulationsmodells, welches die f<s:1> . diese Bearbeitungsart spezifischen Interaktionen bercksichtigt。在工业实践中采用高效能机械加工技术，在工业实践中采用高效能机械加工技术，在工业实践中采用高效能机械加工技术。1 .拉赫曼（Rahmen），德国，德国，德国，德国，德国，德国，德国。本文介绍了一种新型的系统动力学分析方法，该方法主要应用于系统动力学分析中，主要应用于系统动力学分析和系统动力学分析。Zusätzlich zu den messtehnischen Untersuchungen wid in Rahmen des Projektes eine virtuelle Analyse mittel flexibler Mehrkörpermodelle gentzt, um in eingehendes Verständnis der f<e:1> r mehrspindlige Fräszentren spezifischen Zusammenhänge zu gewinnen。[2] [footnoteref: 1] [footnoteref: 1] [footnoteref: 1] [footnoteref: 1] [footnoteref: 1] [footnoteref: 1]。audeer Basis wind in model der doppelspindligen Fräsbearbeitung包含所有相关的wehselwirkungen zwischen machine和zerspanungsproproess sowie zwischen den Prozessen selbst entwickelt。Ein solchmodel erlaubt die Simulation des Fräsprozesses im Zeitbereich und somit die Beurteilung der Prozessstabilität under ber<s:1> cksichtigung nichtlinearer Effekte。在此基础上，建立了一种新型的仿真模型，用于风力发电的动态模拟，并对风力发电的动态模拟进行了验证。