Simulation von Dämpfungseffekten in der gesamten Werkzeugmaschinenstruktur

整个机床结构的阻尼效应模拟

基本信息

批准号：
99800458
负责人：
Professor Dr.-Ing. Michael Friedrich Zäh
金额：
--
依托单位：
Lehrstuhl für Betriebswissenschaften und Montagetechnik
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Units
财政年份：
2009
资助国家：
德国
起止时间：
2008-12-31 至 2015-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/99800458?language=en
关键词：
Simulation von mpfungseffekten der gesamten

项目摘要

Im Teilprojekt liegt der Schwerpunkt nach wie vor auf der Modellierung und Prognose der Dämpfung des Gesamtsystems Werkzeugmaschine und der Erarbeitung der in diesem Kontext relevanten Fragestellungen. Konkret bedeutet dies, dass der bereits in Projektphase eins teilweise aufgebaute mechanische Versuchsträger DMC55H fertig zusammengesetzt und unter Verwendung der in den Teilprojekten eins und zwei entwickelten Objektmodelle für Strukturkomponenten, Verbindungselemente und Maschinenelemente in der Simulation vollständig abgebildet wird. Gleichzeitig findet dabei eine Validierung der eingesetzten Objektmodelle für den ruhenden Fall statt. Darauf aufbauend soll der Versuchsträger DMC55H mit Antrieben, den zugehörigen Anbauteilen und entsprechender Regelung für die drei translatorischen Achsen ausgestattet werden, um sowohl die Dämpfungswirkung der Regelung als auch während langsamer Verfahrbewegungen, wie sie typischerweise in Bearbeitungsprozessen vorkommen, im Versuchsträger isoliert betrachten und vermessen zu können. Dabei ist die Betrachtung von drei geregelten, bewegten Achsen geplant, um den Einfluss sowohl von unterschiedlichen Einbaulagen als auch von Wechselwirkungen zwischen aufeinander aufbauenden Achskonfigurationen untersuchen zu können. Die hierbei auftretenden nichtlinearen Effekte sollen anschließend mit Hilfe linearer Ersatzmodelle mit definiertem Gültigkeitsbereich in der bestehenden Simulationsumgebung abgebildet werden, um später eine Prognose des dynamischen Nachgiebigkeitsverhaltens im geregelten, bewegten Zustand zu ermöglichen. Um eine hohe Prognosegenauigkeit der in der Forschergruppe erarbeiteten Objektmodelle für das Gesamtsystem Werkzeugmaschine gewährleisten zu können, wird darauf aufbauend einerseits der Einfluss des Abstraktionsgrades der Objektmodelle auf die Genauigkeit des Gesamtmodells untersucht und andererseits durch eine Erweiterung der bestehenden Simulationsumgebung die Berücksichtigung von Fertigungs- und Montagetoleranzen als Unsicherheiten ermöglicht. Anschließend soll die Übertragbarkeit der ermittelten Objektmodelle auf andere Maschinenkonfigurationen überprüft und nachgewiesen werden. Die zu erarbeitende Modellierungssystematik ist dabei auf lineare Ersatzmodelle geregelter, quasistätionär bewegter Werkzeugmaschinenstrukturen begrenzt. Dies bedeutet, dass keine Untersuchung des Dämpfungseinflusses von Bearbeitungsprozessen, Werkstücken oder Spannsystemen stattfindet. Ebenso wird der Einfluss des Verschleißes auf Gesamtsystemebene nicht betrachtet. Hierzu finden in Teilprojekt 2 lediglich Stichversuche auf Komponentenebene statt. Lageregelung und Bewegung werden, wie bereits erwähnt, nur als Dämpfungseinfluss im linearen Finite-Elemente-Modell abgebildet; es entsteht somit weder ein bewegtes Modell noch eine mechatronische Gesamtsimulation. Eine Verwendung der erarbeiteten Modellierungssystematik in derartigen Modellen ist jedoch nach einer korrekten Prognose der Nachgiebigkeitsfrequenzgänge durch eine Überführung in den Zustandsraum mit anschließender Modellreduktion möglich. Bei den geplanten Untersuchungen wird die Drehachse des Werkstücktisches aufgrund der zu erwartenden nichtlinearen Effekte in der hydraulischen Achsklemmung nicht betrachtet.

我的设计项目是在与 Fragestellungen 相关的上下文中进行建模和预测的。机械设计 DMC55H 提供了设计和设计中的结构设计和结构部件模型、装配和机械设计。 Darauf aufbauend soll der Versuchsträger DMC55H mit Antrieben, den zugehörigen Anbauteilen 和 entsprechender Regelung für die dreitranslatorischen Achsen ausgestattet werden, um sowohl die dämpfungswirkung der Regelung als auch während langsamer Verfahrbewegungen, wie sie typecherweise in Bearbeitungsprozessen vorkommen, im Versuchsträger isoliert betachten und vermessen zu können. geplant，um den Einfluss sowohl von unterschiedlichen Einbaulagen als auch von Wechselwirkungen zwischen aufeinander aufbauenden Achskonfigurationen untersuchen zu können. mit definiertem Gültigkeitsbereich in der bestehenden Analogsumgebung abgebildet werden, um später eine Prognose des Dynamischen Nachgiebigkeitsverhaltens im geregelten, bewegten Zustand zu ermöglichen.总体模型的总体模型和最佳实践中的对象模型模拟效果和蒙太奇的模拟效果。它是线性代模型，是制造机械结构的准设备。 Verschleißes auf Gesamtsystemebene nicht betrachtet。 abgebildet；es entsteht somit weder ein bewegtes 模型机电一体化整体模拟。在 der Hydraulischen Achsklemmung nicht betrachtet 中。