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Ohne Kraftfluss
durch Werkzeug
6.4 Modell zur Abbildung des Einflusses der Prozesszone
Mit Kraftfluss
durch Werkzeug
Abbildung der Prozesszone
durch zusätzliche Nachgiebigkeit
Abbildung 6-29: Vorgehensschritte zur Abbildung des Einflusses der Prozesszone
Stimmt das Verhalten der auf diese Weise modellierten Maschine mit dem gemessenen
Verhalten gut überein, ist die Möglichkeit nachgewiesen, den Einfluss
des Prozesses durch eine Nachgiebigkeit abzubilden. Die einzelnen Schritte wurden
jeweils mit Messdaten abgeglichen, um eine größtmögliche Übereinstimmung
der Modelle mit der Realität zu gewährleisten. Erst bei guter Übereinstimmung
von Mess- und Simulationsergebnissen wurde der nächste Modellierungsschritt
vollzogen. Zum Abgleich der entsprechenden Schritte wird sowohl
das Strukturverhalten als auch das Übertragungsverhalten der Antriebs- und Regelsysteme
(im Zeit- und im Frequenzbereich) betrachtet. Der bisher in dieser
Arbeit als „vorgespannt“ benannte Zustand wird im Folgenden im Zusammenhang
mit Simulationsmodellen als „Werkzeug im Kraftfluss“ bezeichnet. Dies
resultiert aus der Tatsache, dass bei der FE-Modellierung der Maschine keine
Vorspannkraft berücksichtigt werden kann. Entsprechend wird der Fall in dem
das Werkzeug den Spannwinkel nicht berührt (nicht vorgespannt) als „Modell
ohne Kraftfluss durch das Werkzeug“ bezeichnet.
6.4.2 Modell ohne Kraftfluss durch das Werkzeug
Die Ausgangsdaten des FE-Modells der betrachteten Werkzeugmaschine
HELLER MCH 250 sind CAD-Daten, die vom Maschinenhersteller zur Verfügung
gestellt wurden. Der grundsätzliche Aufbau dieses Bearbeitungszentrums
wurde bereits in Abbildung 4-1 dargestellt. Die einzelnen Maschinenkomponenten
wurden im CAD-Modell entsprechend der Schweißposition angeordnet. Die
Vernetzung des Maschinenbettes, des Maschinenständers, der Fräseinheit und
119
MPC
Netz
Spannwinkel
Federn in x-, yund
z-Richtung
Netz
Werkzeug