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EFB-Forschungsbericht Nr. 238

Einfluss des dynamischen Übertragungsverhaltens von Stößelführungen auf die Arbeitsgenauigkeit von Umformpressen

EFB238.jpg

Verfasser:
Prof. Dr.-Ing. Peter Groche, Dipl.-Ing. Thomas Hofmann - Institut für Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU) der Technischen Universität Darmstadt

80 Seiten (sw 41 teils farbige Abb., 7 Tab. )

ISBN: 978-3-86776-196-3

Preis (Digital) EUR 34,00

Preis (Print) EUR 38,50

Zusammenfassung

Die steigenden Anforderungen, die sowohl an das statische als auch an das dynamische Verhalten von Fertigungsmaschinen gestellt werden, verlangen nach immer exakteren Simulationsrechnungen zur Untersuchung von Schwingungsphänomenen. Entscheidenden Einfluss auf die Abbildungsgenauigkeit derartiger Rechenmodelle hat die genaue Kenntnis der dynamischen Parameter zentraler Bauelemente. Den Führungselementen kommt bei der Betrachtung des Genauigkeitsverhaltens eine entscheidende Rolle zu.

Für die in zunehmendem Maß anstelle von Gleitführungen eingesetzten Profilschienenführungen konnten bislang keine ausreichend genauen Parameter angegeben werden, um damit ein Optimum an Abbildungsgenauigkeit bei der Berechnung des dynamischen Verhaltens zu erzielen. Basierend auf maschinendynamischen Methoden wurde ein Prüfstand entwickelt, mit dem es möglich ist, die Führungseigenschaften unter realistischen Bedingungen zu messen. Unter Verwendung der so gewonnenen Führungsparameter wurde ein Simulationsmodell aufgebaut, mit dem Veränderungen in den Führungseigenschaften im Hinblick auf ihre Auswirkungen auf das dynamische Verhalten von Umformpressen untersucht werden können.

Basierend auf den experimentell ermittelten Führungsparametern beinhaltet das Modell folgende Möglichkeiten:

  • Darstellung des linearelastischen Gestellverhaltens
  • Abbildung von Pressenantrieb und -kinematik
  • Vorgabe eines Bearbeitungsprozesses
  • Abbildung der Führungselemente entsprechend der gemessenen Parameter
  • Steifigkeits- und Dämpfungsparameter von Profilschienenführungen
  • Dämpfungsparameter von Gleitführungen
  • hydrodynamische Rückstellkräfte von Gleitführungen
  • Führungsspiel bei Gleitführungen
  • Geschwindigkeitsabhängigkeit der Führungsparameter
  • geometrische Anordnung der Führungselemente

Das Forschungsvorhaben "Einfluss des dynamischen Übertragungsverhaltens von Stößelführungen auf die Arbeitsgenauigkeit von Umformpressen" wurdeunter der Fördernummer AiF 13212N  von der EFB e.V finanziert und betreut und über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AIF e.V) mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Arbeit (BMWA) gefördert. Der Abschlußbericht ist als EFB-Forschungsbericht Nr. 238 erschienen und ist bei der EFB-Geschäftsstelle und im Buchhandel erhältlich.

Inhalt

A Inhaltsverzeichnis
B Abbildungsverzeichnis
C Tabellenverzeichnis
D Formelzeichen
1 Zusammenfassung
2 Summary
3 Einleitung
4 Stand der Technik
4.1 Simulation des dynamischen Verhaltens von Umformmaschinen
4.2 Profilschienenführungen
4.3 Gleitführungen
4.4 Parameter zur Beschreibung der Führungseigenschaften
4.5 Klassische Vorgehensweise zur Bestimmung von Führungsparametern
4.6 Die Methode der experimentellen Modalanalyse
4.7 Untersuchungen zum Dynamischen Verhalten von Kugellagern
5 Forschungsziel und Lösungsweg
5.1 Entwicklung einer dynamischen Prüfmethode
5.2 Konzeption eines Prüfstands
5.3 Optimierung der dynamischen Eigenschaften des Prüfstands
5.4 Der Prüfstand
5.5 Versuchsdurchführung
5.5.1 Parameterbestimmung an Profilschienenführungen
5.5.2 Parameterbestimmung an Gleitführungen
5.6 Aufbau eines parametrischen Simulationsmodells
6 Ergebnisse
6.1 Messergebnisse aus den Versuchen mit Profilschienenführungen
6.2 Ergebnisse der Versuche mit Gleitführungen
6.3 Berechnungsergebnisse des Simulationsmodells
6.3.1 Ergebnisse der Parametervariation mit Profilschienenführungen
6.3.2 Ergebnisse der Simulationsrechnung für Gleitführungen
7 Literaturnachweis