Untersuchung des dynamischen Verhaltens von Werkzeugmaschinen unter Zerspanungsbedingungen mit Hilfe der Betriebsmodalanalyse

1 Einleitung2 Stand der Erkenntnisse2.1 Dynamisches Verhalten von Werkzeugmaschinen2.1.1 Überblick und Einordnung2.1.2 Beschreibungsformen dynamischer Systeme2.1.3 Methoden zur strukturbeschreibenden, experimentellen Ermittlung von Schwingungskenngrößen 2.2 Grundlegende Aspekte der Betriebsmodalanalyse 2.2.1 Konzept und Annahmen der OMA 2.2.2 Stochastische Kenngrößen und Modellierungen 2.2.3 Messdatenaufnahme und Signalverarbeitung 2.2.4 Identifikationsmethoden der Betriebsmodalanalyse2.3 Herausforderungen bei Durchführung der Betriebsmodalanalyse an Werkzeugmaschinen2.3.1 Zeitvarianz im Arbeitsraum 2.3.2 Anregung von Werkzeugmaschinen durch den Zerspanprozess 2.3.3 Bestimmung modaler Parameter bei Anregung durch den Zerspanprozess3 Motivation, Forschungsfragen und Aufbau der Arbeit 3.1 Motivation 3.2 Forschungsfragen und -hypothesen3.3 Struktur der Arbeit 4 Zeitvarianz im Arbeitsraum 4.1 Inhalt des Kapitels 4.2 Veränderungen des dynamischen Verhaltens im Arbeitsraum 4.2.1 Beschreibung durch Änderungen innerhalb der Nachgiebigkeitsfrequenzgänge4.2.2 Vergleichende Beurteilung von Frequenzgängen aus Impulshammeranregung mit Hilfe des Frequency Response Assurance Criterion (FRAC)4.2.3 Anwendung des Frequency Response Assurance Criterion (FRAC) auf Beschleunigungsantworten resultierend aus Verfahrbewegungen4.3 Schlussfolgerungen für die Auslegung einer zeitinvarianten Werkzeugbahn5 Gestaltung einer analysegerechten Anregung durch den Zerspanprozess5.1 Inhalt des Kapitels 5.2 Berechnung der Zerspankräfte beim Fräsen 5.2.1 Einflussgrößen auf die Spankraft 5.2.2 Beschreibung mittels empirischen Modells5.3 Parameteridentifikation zur Modellierung der Zerspankräfte in einem Simulationsmodell5.3.1 Vorgehensweise5.3.2 Strukturparameter5.3.3 Prozessparameter und Geometrieparameter5.4 Simulative Parameterstudien zur Beeinflussung des Schnittkraftspektrums durch Modulation technologischer Parameter 5.4.1 Modulation durch die Drehzahl 5.4.2 Modulation durch das Werkstück5.4.3