Bessere Oberflächenqualität durch Optimierung des dynamischen Maschinenverhaltens

Abstract

Die Oberflächenqualität wird durch das dynamische Verhalten der Maschine beim Umfangsplanfräsen wesentlich beeinflußt. Beim Fräsvorgang entstehen durch den Zahneingriff auf der Werkstückoberfläche Zykloidenbewegungen in Form von spitzen Wellenbergen und runden Wellentälern. Entsprechend dem dynamischen Verhalten des Maschinensystems werden zusätzlich Relativbewegungen zwischen Werkstück und Werkzeug hervorgerufen. Durch diese zusätzlichen Relativbewegungen werden die Wellentäler im Mikrometerbereich angehoben und abgesenkt. Die Oberflächenstruktur wird damit durch das dynamische Verhalten der Holzbearbeitungsmaschine verändert. Am Institut für Werkzeugmaschinen der Universität Stuttgart werden mit Betriebsschwingungs- und Modalanalysen Konstruktionsänderungen auch im Hinblick auf Oberflächenqualität in der Holzbearbeitung durchgeführt. In einer dreiteiligen Serie zur Oberflächenqualität beim Umfangsplanfräsen werden die Möglichkeiten beschrieben, die aus der Auswertung von Oberflächenprofilen zur Maschinenoptimierung entstehen.