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5.3 Auswirkungen auf das dynamische Verhalten beim Rührreibschweißen
Nachgiebigkeit
10 -1
μm
N
10 -2
5
2
10 -3
5
2
10 -4
höhere
Steifigkeit
reduzierte
Phasendrehung
φ ges
GXX Maschinennachgiebigkeit
M
GXX Systemnachgiebigkeit
ges
Frequenz
Abbildung 5-10: Gegenüberstellung des Maschinen-Nachgiebigkeitsverhaltens
und des gesamten System-Nachgiebigkeitsverhaltens inkl.
Steifigkeit der Schleifscheibe (WECK 1996)
5.3.2 Übertragungsverhalten während des Rührreibschweißens
φ M
Wie beschrieben, zeigt das schwingungsfähige System Werkzeugmaschine während
des Rührreibschweißenes große Unterschiede im Vergleich zum Verhalten
während der Fräsbearbeitung. Die Ergebnisse lassen darauf schließen, dass neben
der unterschiedlichen Anregung durch den Prozess vor allem der gleichmäßige
Kraftfluss durch das Werkzeug während des Schweißens und die herrschende
Vorspannung dafür verantwortlich sind. Außerdem befindet sich die Fügezone
beim Rührreibschweißen zwischen Spannwinkel und Werkzeug, was ebenfalls
zur Änderung des dynamischen Verhaltens beiträgt. Zur näheren Untersuchung
dieses Sachverhalts wurde das dynamische Verhalten der Werkzeugmaschine im
Bereich der Schweißstelle eingehender untersucht. Der Grundgedanke der Messungen
ist der Vergleich des dynamischen Verhaltens ohne Kraftfluss durch das
Werkzeug mit dem vorgespannten Zustand und dem Zustand während des Rührreibschweißens.
Bereits in Abschnitt 4.4 wurden die Möglichkeiten der Modalanalyse
und der lokalen Messung von Übertragungsfunktionen zwischen zwei
Punkten erläutert. Die Modalanalyse der Gesamtmaschine stellt hierbei die umfassendere
Analysemethode dar. Für ihre Durchführung ist bei einer Maschine
dieser Größe die Anregung mit einem elektrodynamischen Absoluterreger erfor-
65
-180°
-240°
-300°
0°
-60°
-120°
-180°
0 100 200 300 400 Hz 500