Untersuchung von Torsionsratterschwingungen bei Tiefbohrprozessen mit überlangen Spiralbohrern

超长麻花钻深钻过程中扭转颤振的研究

• 批准号: 222107332
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Eberhard Abele
• 金额: --
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2011-12-31 至 2014-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/222107332?language=en
• 关键词: Untersuchung; von; Torsionsratterschwingungen; bei; Tiefbohrprozessen

Das Bohren zählt zu den wichtigsten spanenden Fertigungsverfahren. Durch den Einsatz überlanger Spiralbohrer mit einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser von ≥ 30 werden klassische Einlippenbohrer in Tiefbohrprozessen zunehmend substituiert. Eine große Produktivitätssteigerung kann durch die Verfahrensintegration des Tiefbohrprozesses mit über-langen Spiralbohrern auf Standard-Bearbeitungszentren erreicht werden. Das dynamische Verhalten dieser Werkzeuge verhindert bisher vielfach eine Umsetzung dieser Innovation. So genanntes regeneratives Torsionsrattern bewirkt bei Bohrprozessen mit überlangen Spiralbohrern und Bohrwerkzeugen mit vergleichbaren mechanischen Eigenschaften eine erhebliche Mehrbelastung des Werkzeugs. Diese limitiert das erreichbare Zeitspanvolumen und reduziert bei vielen Anwendungen den Standweg des Werkzeugs. Darüber hinaus führen die Torsionsschwingungen zu deutlichen Schallemissionen und stellen daher auch eine Gesundheitsbelastung für die an Werkzeugmaschinen tätigen Mitarbeiter dar. Trotz mehrerer wissenschaftlicher Untersuchungen sind die beteiligten Wirkzusammenhänge nicht hinreichend erforscht und verstanden. Eine gezielte Anpassung des Werkzeugs und der Prozessführung sind daher bis heute nicht oder nur bedingt möglich. Durch eine umfassende experimentelle und simulationsgestützte Untersuchung soll das Phänomen des regenerativen Torsionsratterns in dem hier beschriebenen Forschungsvorhaben grundlegend untersucht sowie Einflussgrößen, Wirkmechanismen und Kompensationsmöglichkeiten identifiziert werden. Ziel ist ein besseres Verständnis für den Torsionsrattermechanismus des Hochgeschwindigkeitsbohrprozesses, dem sodann eine Berücksichtigung in der Werkzeugentwicklung und Anwendung folgen kann. Der hieraus erwachsende Nutzen ist eine Steigerung der Wirtschaftlichkeit beim Einsatz überlanger Spiralbohrer in Tiefbohrprozessen, eine Verbesserung der Energieeffizienz (geringere Hauptzeit) und Ressourceneffizienz durch verringerten Werkzeugverschleiß (reduzierter Hartmetallverbrauch) sowie eine Verringerung der Umwelt- und Gesundheitsbelastung durch Schallemissionen.

Das Bohren zählt zu den wichtigsten spanenden Fertigungsverfahren。 Durch den Einsatz überlanger Spiralbohrer mit einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser von ≥ 30 werden klassische Einlippenbohrer in Tiefbohrprozessen zunehmend substituiert。整个生产过程可以通过标准轴承中心和标准轴承中心的螺旋齿轮来实现。 Das Dynamische Verhalten dieser Werkzeuge verhindert bisher viilfach eine Umsetzung dieser Innovation。因此，再生扭力装置由 Bohrprozessen 与 überlangen Spiralbohrern 和 Bohrwerkzeugen 与 vergleichbaren mechanischen Eigenschaften eine erhebliche Mehrbelastung des Werkzeugs 组成。限制了车辆的时间范围并减少了车辆状态的变化。为德国制造的扭转运动和严格的机械设计提供动力。 Trotz mehrerer wissenschaftlicher Untersuchungen sind die beteiligten Wirkzusammenhänge nicht hinreichend erforscht und verstanden。 Eine gezielte Anpassung des Werkzeugs und der Prozessführung sind daher bis heute nicht oder nur bedingt möglich。 通过实验和模拟，我们可以了解再生扭转现象的原理，并在其研究过程中了解其原理、运行机制和补偿机制。这是一种最佳的扭转机构设计方法，它是在工程设计和安装过程中实现的。 Der hieraus erwachsende Nutzen ist eine Steigerung der Wirtschaftlichkeit beim Einsatz überlanger Spiralbohrer in Tiefbohrprozessen, eine Verbesserung der Energieeffizienz (geringere Hauptzeit) und Ressourceneffizienz durch verringerten Werkzeugverschleiß （雷杜齐尔特 Hartmetalverbrauch) sowie eine Verringerung der Umwelt- und Gesundheitsbelastung durch Schallemissionen。