WZM II Thema 13

Dynamisches Verhalten

Dynamisches Verhalten


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Langue Deutsch
Catégorie Technique
Niveau Université
Crée / Actualisé 26.06.2013 / 14.09.2017
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Skizzieren Sie einen Schnittkraftverlauf eines instabilen Zernspanprozesses über die Zeit!

Diagramm

Skizzieren Sie das Modell eines Einmassenschwingers. Beschriften Sie die einzelnen Elemente und nennen Sie die dazugehörige Bewegungsdifferenzialgleichung!

Diagramm

Nennen Sie zwei Darstellungsformen für die Frequenzgangsfunktion!

  1. Nyquistdarstellung
  2. Bodediagramm

Für welchen Erreger würden Sie sich entscheiden, wenn

  1. ein periodisches Testkraftsignal oder
  2. ein beliebiges Testkraftsignal

realisiert werden soll?

  1. Ton (eine Frequenz)
  2. Geräusch

Zeichnen Sie die Amplituden- und Phasenfrequenzgang eines Einmassenschwingers. Beschriften Sie das Diagramm ausführlich und kennzeichnen Sie die ablesbaren charakteristischen Nachgiebigkeiten. Skizzieren Sie zudem die Abhängikeite der Amplitude und Phase vom Dämpfungsmaß.

Diagramm

Zeichnen Sie die Ortskurve eines Einmasseschwingers. Beschriften Sie diese ausführlich und kennzeichnen Sie die ablsbaren charakteristischen Nachgiebigkeiten.

Diagramm

Nennen Sie jeweils vier Ursachen für fremd- und selbsterregte Schwingungen an Werkzeugmaschinen!

1. fremderregt:

  • Umwuchtkräfte umlaufender Massen
  • periodisch wechselnde Zerspankräfte
  • periodisch wechselnde Kräfte in Hydrauliksystemen
  • periodische Kräfte in Zugmittel

2. selbsterregt

  • Rückkehr der Welligkeit in den Zerspanprozess
  • Kopplung mehrer Schwingungsrichtungen durch den Zerspanungsprozess
  • Aufbauschneidenbildung
  • fallende Schnittgeschwindigkeits-Schnittkraft-Kennung

Beschreiben Sie ausführlich den Regenerativeffekt! Nennen Sie die vier zugehörigen Einflussgrößen!

Diagramm

Nennen Sie je drei Vor- und Nachteile von Bearbeitungstests!

Vorteile:

  • geringer Messtechnischer Aufwand
  • relativ einfache Durchführbarkeit
  • leichte Verständlichkeit der Ergebnisse

Nachteile:

  • nicht erfassbare Einflüsse des Werkstückstoffes und des Werkzeugschneidezustandes (Verschleiß)
  • schlechte Reproduzierbarkeit der Ergebnisse
  • unzureichend bei Universalmaschine

Beschreiben Sie das prinzipielle Vorgehen bei der Durchführung einer Modalanalyse!

  1. Approximation der Maschienstruktur
  2. Messung der Übertragungsfunktion
  3. Ermittlung von
    • Eigenfrequenz
    • Dämpfungen
    • Eigenschwingungsformen

Skizzieren Sie das Vorgehen zur Bestimmung der Schwingungsursachen an Werkzeugmaschinen!

Diagramm

Nennen Sie vier Methoden, mit denen das dynamische Verhalten von Werkzeugmaschinen beurteilbar ist!

  1. Bearbeitungstest
  2. Modalanalyse
  3. Betriebsschwingungsanalyse
  4. Theoretische Betrachtung

Skizzieren Sie das Blockschaltbild einer Modalanalyse

Diagramm

Nennen Sie fünf EInflussfaktoren auf das Ratterverhalten, die durch Werkstück oder Werkzeug bedingt sind!

  1. Werkstücknachgiebigkeit
  2. Werkstückmasse
  3. Werkstückeinspannung
  4. Werkstück- bzw. Werkzeugdurchmesser
  5. Werkzeugnachgiebigkeit

Nennen Sie fünf EInflussfaktoren auf das Ratterverhalten, die durch den Zerspanungsprozess bedingt sind!

  1. Werkstoff
  2. Schneidengeometrie
  3. Werkzeugverschleißzustand
  4. Eckenradius
  5. Schnittgeschwindigkeit

Nennen Sie vier EInflussfaktoren auf das Ratterverhalten, die durch die Betriebsbedingungen der Werkzeugmaschine bedingt sind!

  1. Fundament, Aufstellung
  2. Lage der Bauteile
  3. Spindeldrehzahl
  4. Schlitten, Tischbewegung

Nennen Sie vier Verbesserungsmöglichkeiten des Ratterverhaltens durch Anpassung der Zerspanungsprozesse und der Betriebsbedingungen der Werkzeugmaschine!

  1. Erhöhung der statischen Steifigkeit
  2. Erhöhung der Systemdämpfung
  3. Negativer Spanwinkel
  4. Erhöhen des Vorschubs

Nennen Sie vier Arten von Isolierelementen!

  1. Kombinierter Gummi-Luftfeder-Isolator
  2. Isolierplatte
  3. Nivellier-Element
  4. Keilschuh

Skizzieren Sie den Frequenzgang eines Beschleunigungssensors und markieren Sie den nutzbaren Messbereich!

Diagramm

Inwiefern beeinflust das Material des Koppelelements eines Impulshammers den zeitlichen Verlauf, sowie das Frequenzspektrum der angeregten Kraft? Skizzieren Sie die relevanten Kurven!

Diagramm

Beschreiben Sie die Zielsetzung bei der Optimierung des dynamischen Verhaltens beim Fräsen mittels integrierter Simulation!

Die Optimierung von Maschinenstrukturen gestaltet sich abhängig vom Bearbeitungsprozesses unterschiedlich. Eine Struktur, die für eine Bearbeitung optimiert wurde, könnte bei einem anderen Zustand nicht stabil sein. 

Ziel:

Entwicklung einer allgemeingültigen Optimierungsstrategie, die alle durch die Fräsbearbeitung auftretenden Belastungen berücksichtigt, so dass eine Maschinenstruktur entsteht, die allen Anforderungen in optimaler Weise gerecht wird.