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14.02.2018

Rattern nicht erwünscht

Prof. Dr. Paul Helmut Nebeling hat an der Hochschule Reutlingen gemessen, wie das dynamische Verhalten von Werkzeugaufnahmen die Stabilität von Werkzeug und Maschine beeinflussen.

  • Eigenfrequenzen unterschiedlicher Werkzeugmaschinenkomponenten

    Eigenfrequenzen unterschiedlicher Werkzeugmaschinenkomponenten: Während die Gestellschwingungen der Maschine, die Regelkreise und Aufstellschwingungen unter 200 Hertz liegen, sind die durch Werkzeuge und Aufnahmen hervorgerufenen Schwingungen häufig bei einigen Kilohertz.

  • Periodische Schwankungen der Zerspankräfte in Abhängigkeit von Eingriffsbereich, Schneidenzahl und Teilung

    Periodische Schwankungen der Zerspankräfte in Abhängigkeit von Eingriffsbereich, Schneidenzahl und Teilung: Die Anzahl der Schneiden, die axiale Zustellung, das zu zerspanende Material und die Eingriffsbreite bestimmen sowohl die Gesamthöhe der Zerspankraft als auch die periodischen Schwankungen. Die Höhe der Zerspankräfte wird auch durch den Eingriffswinkel, die Anzahl der Schneiden, deren geometrische Anordnung und deren Mikrogestalt beeinflusst. In Abhängigkeit des Vorschubs pro Zahn, der Ungleichteilung und der Exzentrizität der Werkzeuge werden die einzelnen Schneiden unterschiedlich stark belastet. Das kann zu erhöhtem Verschleiß an einzelnen Schneiden führen. Durch die Ungleichteilung der Schneiden werden einzelne Schneiden etwas mehr, andere etwas weniger belastet.

  • Axiale und tangentiale Kraft spiralisierter Schaftwerkzeuge in Abhängigkeit der axialen Zustellung

    Axiale und tangentiale Kraft spiralisierter Schaftwerkzeuge in Abhängigkeit der axialen Zustellung: Die häufig gedrallten Schaftwerkzeuge erzeugen bei geringen axialen Zustellungen im Bereich der Eckenphase/des Eckenradius zunächst Druckkräfte, die das Werkzeug in die Spindel drücken. Bei größeren axialen Zustellungen und bei größeren Umschlingungswinkeln treten dann teilweise erhebliche Zugkräfte auf.

  • Auszugversuch von Schaftwerkzeugen zur Ermittlung der axialen Haltekraft

    Auszugversuch von Schaftwerkzeugen zur Ermittlung der axialen Haltekraft: Bei den Tests wurden die Aufnahmen mit steigender Kraft wiederholt schwellend belastet.

  • Ermittlung der Schnittkraftrichtung – bezogen auf die Schneide

    Ermittlung der Schnittkraftrichtung – bezogen auf die Schneide: Prof. Dr. Nebeling hat die Richtung der radial und tangential wirkenden Kräfte analysiert. Dabei hat er den Schnittkrafttangentialwinkel mit unterschiedlichen Schneidkantenverrundungen und Zahnvorschüben für ein einschneidiges Werkzeug aus den geometrischen Eingriffsbereichen und den Kräften in der X-Y-Ebene ermittelt.

  • Einfluss unterschiedlicher Spannfutter als Werkzeugaufnahme

    Einfluss unterschiedlicher Spannfutter als Werkzeugaufnahme: Um die Auswirkungen der Konstruktion unterschiedlicher Werkzeugaufnahmen zu ermitteln, hat Prof. Dr. Nebeling verschiedene Aufnahmen miteinander verglichen.

  • Nachgiebigkeitsverhalten unterschiedlich langer Werkzeugaufnahmen im Vergleich

    Nachgiebigkeitsverhalten unterschiedlich langer Werkzeugaufnahmen im Vergleich: Während bei kurzen Aufnahmen das Durchbiegen des Werkzeugs die Resonanz hervorruft, ist diese bei längeren Werkzeugen vor allem durch die Biegung des Aufnahmeschaftes bedingt. Die maschinenseitigen Resonanzfrequenzen sind in dem analysierten Frequenzbereich nicht erkennbar, da diese deutlich unterhalb liegen.

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