Modellierung, Simulation und Optimierung des dynamischen Verhaltens von spitzlosen Durchlaufschleifprozessen

无心连续磨削过程动态行为的建模、仿真和优化

• 批准号: 166279345
• 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: 2010
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2009-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/166279345?language=en
• 关键词: Modellierung; Simulation; und; Optimierung; des

Eine Besonderheit des Spitzenlosschleifens ist die gleichzeitige Führung und Zerspanung des Werkstücks an seiner Mantelfläche. Die kontinuierliche Zuführung der Werkstücke und der Verzicht auf deren Einspannung macht das spitzenlose Durchlaufschleifen zu einem hochproduktiven Schleifverfahren und damit zu einem der wichtigsten Fertigungsprozesse der Automobil- und Wälzlagerindustrie. Das Bewegungsverhalten des Werkstücks und dementsprechend seine Rundheit nach dem Schleifvorgang hängt jedoch entscheidend von den geometrischen Einstellgrößen, den kinematischen Prozessparametern und dem dynamischen Nachgiebigkeitsverhalten der Maschine ab. Im Allgemeinen überlagern sich diese Einflüsse. Bis heute existiert keine geeignete mathematische Beschreibung des spitzenlosen Durchlaufschleifprozesses, auf deren Basis optimale Einstellungen des Schleifspaltes und der Maschine gefunden werden könnten. Das Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist daher die mathematische Modellierung und Simulation des spitzenlosen Durchlaufschleifprozesses, um damit erstmalig eine quantitative Vorhersage der Form- und Maßabweichung des Werkstücks in Abhängigkeit der geometrischen und kinematischen Gegebenheiten des Schleifspaltes und dem statischen und dynamischen Last-Verformungsverhalten der Schleifmaschine treffen zu können. Neuartig sind zudem die räumliche Darstellung des Werkstücks bei kontinuierlicher, zeitbasierter Simulation sowie die Berücksichtigung von Änderungen der dynamischen Maschineneigenschaften in Abhängigkeit der Schleifposition. Gegenüber bestehenden zweidimensionalen Modellen des Spitzenlosschleifens können somit auch Verkippungen des Werkstücks innerhalb bzw. zwischen den einzelnen Schleifzonen sowie die Kräfteverteilung entlang der Kontaktlinien zur Schleif- und Regelscheibe bzw. zur Auflageschiene dargestellt werden. In der industriellen Praxis kann das Modell zukünftig dabei helfen, in technologisch sinnvollen Einstellungsbereichen jene Prozessparameter zu ermitteln, die zusätzlich ein Optimum der geometrischen und dynamischen Prozessstabilität sicherstellen. Zeitintensive Schleifversuche und entsprechend lange Ausfallzeiten der Maschinen könnten auf ein Minimum beschränkt werden. Ferner wird das Modell die bestehende Lücke in der Simulationskette von der Maschine zum Schleifergebnis schließen und bietet damit neben der Prozessoptimierung die Möglichkeit zur Bewertung der Leistungsfähigkeit neuentwickelter Maschinenkonzepte mit Hilfe virtueller Prototypen.

Eine Besonderplane des Spitzenlosschleifens is die gleichzeitige Führung und Zerspanung des Werkstücks an seiner Mantelfläche. Die continuierliche Zuführung der Werkstücke und der Verzicht auf deren Escherannung macht das spitzenlose Durchlaufschleifen zu einem hochproduktiven Schleifverfahren und damit zu einem der wichtigsten Fertigungsprozesse der Automobil- und Wälzlagerindustrie. Das Bewegungsverhalten des Werkstücks and dementsprechend seine Rundschnach dem Schleifvorgang hängt jedh entscheidend von den geometrischen Einstellgrößen，den kinematischen Prozessparametern and dem dynamischen Nachgiebigkeitsverhalten der Maschine ab.在所有人的眼里，这是一种影响。在最佳的基础上，本文将介绍一种新的基于最佳基础的韦尔登和机器的机械加工方法。这一研究领域是对喷流加工过程的数学建模与仿真，在喷流加工过程的几何与运动学分析以及喷流加工过程的静态与动态最后检验中，对工件的形状与质量进行定量的研究。最后，基于连续性的工作原理，基于仿真的工作原理可以在机械结构动力学分析中得到应用。Gegenüber bestehenden zweidimensionalen Modellen des Spitzenlosschleifens können somit auch Verkippungen des Werkstücks innerhalb bzw. zwischen den einzelnen Schleifzonen sowie die Kräftevertiilung entlang der Kontaktlinien zur施莱夫- und Regelscheibe bzw.这是一个很大的韦尔登。在工业实践中，模型可以提供帮助，在工艺参数的优化设置中，几何和动态工艺稳定性是最佳的。Zeitintensive Schleifversuche und entsprechend lange Ausfallzeiten der Maschinen könnten auf ein Minimum beschränkt韦尔登. Ferner wird das Modell die bestehende Lücke in der Simulationskette von der Maschine zum Schleifergebnis schließen und bietet damit neben der Prozessoptimierung die Möglichkeit zur Bewertung der Leistungsfähigkeit neuentwickelter Maschinenkonzepte mit Hilfe virtueller Prototypen.