Das Vorschubsystem - iwf.tu-berlin.de · rechnen, die im Kraftfluss zwischen Motor und Werkzeug bzw. Werkstück liegen. Werkstück liegen. Neben den Komponenten zur Wandlung von Rotationsbewegung
Post on 13-Sep-2019
6 Views
Preview:
Transcript
Folie 1
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Das Vorschubsystem
7. Vorlesung
Folie 2
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Inhalt der Vorlesung
• Einleitung
• Grundlagen
• Gewindetriebe
• Linearantriebe
• Dimensionierung
• aktuelles Forschungsthema
Einleitung Grundlagen Gewindetrieb Linearantrieb Dimensionierung Trends
Folie 3
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Vorschubbewegung beim Drehen
Definition der Vorschubbewegung
Die Vorschubbewegung ist die Bewegung zwischen Werkzeugschneideund Werkstück (Wirkpaar), die zusammen mit der Schnittbewegung eine mehrmalige oder stetige Spanabnahme während mehrerer Umdrehungen oder Hübe ermöglicht. Sie kann daher stetig oder schrittweise vor sich gehen.
Wirkbewegung Schnittbewegung
Vorschubbewegung
Werkstück
Drehwerkzeug
VCVe
Vf
ve= Wirkgeschwindigkeit [m/min]vc= Schnittgeschwindigkeit [m/min]vf= Vorschubgeschwindigkeit [m/min]
Quelle: DIN 6580
Einleitung Grundlagen Gewindetrieb Linearantrieb Dimensionierung Trends
Werkzeug
Werkstück
Vorschubbewegung beim Fräsen
Folie 4
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Anforderungen an Vorschubantriebe
Einleitung Grundlagen Gewindetrieb Linearantrieb Dimensionierung Trends
• Vorschubantriebe müssen genügend große Momente aufbringen, um Schnittkräfte, Reibung und Trägheit zu überwinden
• hohe Drehzahlsteifigkeit (Drehzahl soll unabhängig vom Belastungsmoment sein)
• geringe Geräuschentwicklung
• Spielfreiheit und Reibungsarmut
• Ruckfreiheit bei kleinen Geschwindigkeiten
• hohe statische und dynamische Steifigkeit
• unempfindlich gegenüber jegliche Störgrößen und Verlagerungen
Jahr 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 2007Verfahrgeschwindigkeit [m/min] 2,5 4 6 10 20 40 60 300
Folie 5
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Aufbau von Vorschubantrieben
Ein Vorschubantrieb besteht aus:
• Motor,
• Getriebe,
• Messsystem sowie
• Übertragungselemente (Führung, Riemen, Kugelgewindespindel, etc.).
Quelle: Conrad, K.-J.: Taschenbuch der Werkzeugmaschinen
Lage-regler
Leistungs-verstärker Motor Getriebe Wegmess-
system
Lage-sollwert
-+Spindel-Mutter
SchlittenEnergie
Lageistwert
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
Regelung und Elemente eines Vorschubsystems
Fräsmaschine
Folie 6
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Motoren für Vorschubsysteme
Motoren für Vorschubsysteme
Elektrische Motoren
lineareelektrische Motoren
rotatorischeelektrische Motoren
synchronerLinearmotor
asynchronerLinearmotor
Gleichstrommotor Synchronmotor Asynchronmotor
Schrittmotor
VL 6
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
Folie 7
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
SchrittmotorEin Schrittmotor ist ein Synchronmotor, bei dem der Rotor (drehbares Motorteil mit der Welle) durch ein gesteuertes schrittweise rotierendes elektromagnetisches Feld der Statorspulen (nicht drehbarer Motorteil) um einen minimalen Winkel (Schritt) oder sein Vielfaches gedreht werden kann.
Schema eines Schrittmotors –in 4 Schritten eine UmdrehungExplosionsmodell eines Fünf-Phasen-Schrittmotors mit Encoder
Bild: Firma Berger Lahr
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
Folie 8
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
• charakteristische Verhalten der Schrittmotoren ist das Drehen der Motorwelle in diskreten Schritten
• Ständerwicklungen das einen rechtförmigen Stromverlauf im zyklischen Wechsel speist und ein umlaufendes Magnetfeld ausbildet
• Rotor folgt diesem Feld in seine neue Lage und führt somit einen direkten Winkelschritt aus
• schnelles und schrittgenaues Positionieren ohne Rückmeldung der Rotorlage, d. h. es ist prinzipiell kein Regelkreis mit aufwändigem Messsystem erforderlich.
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
Bild: Firma Berger Lahr
Merkmale eines Schrittmotors
Folie 9
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Einteilung von Linearmotoren
Quelle : Krauss-Maffei
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
Wirkungsweise
• Synchron
• Asynchron
• Bürstenkommutiert
• Reluktanz
Einteilung von Linearmotoren nach …
Bauformen
• Solenoid
• Einzelkamm
• Doppelkamm
Fahrweg
• Kurzstator (Primärteil kürzer als Sekundärteil)
• Langstator(Sekundärteil kürzer als Primärteil)
konventioneller rotatorischer Motor
LinearmotorAbwicklung von Ständer und Läufer
Folie 10
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Solenoidmotor(zylindrisch)
Einzelkammlinearmotor
Primärteil mit Drehstromwicklung
Sekundärteil mit Kurschlusskäfig
lineares Wegmesssystem
lineare Wälzlagerung
Primärteil mit Drehstromwicklung
Sekundärteil mit Kurschlusskäfig
lineares Wegmesssystem
Führungssystem
Maschinenschlitten
Quelle : Krauss-Maffei
Prinzipieller Aufbau eines Linearmotors
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
Folie 11
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Aufbau einer Vorschubachse mit einem Linearmotor
Rollenumlauf-einheit
Primärteil
SekundärteilMaschinenbett
Lesekopf des Messsystems
aufgeklebtes Maßband
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
Vorschubachse mit Linearmotor
Folie 12
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Hohe Dynamik
• gute Dämpfung
• kurze Einschwingzeit
Positionier-genauigkeit
• bis 0,1 μm
Baugröße
• beliebig lange Verfahrwege realisierbar
Hoher Gleichlauf
• einfache Regelbarkeit
Flexibilität
• mehrere unabhängige Läufer auf 1 Achse
Montagefreundlich
• geringe Bauteilanzahl
Spielfrei
• kein Übersteuern
Verschleißfrei
• berührungsloserAntrieb
Schnelligkeit
• hohe Geschwindigkeit (300m/min)
• hohe Beschleunigung ( bis 10 g)
Linearmotor vereint …
Vorteile des Linearmotors
Quelle : Krauss-Maffei
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
Folie 13
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Vor- und Nachteile eines Linearmotors
Vorteile
• hohes Beschleunigungsvermögen (bis 10 g)
• hohe Verfahrgeschwindigkeit (bis 300 m/min)
• beliebig große Verfahrwege
• hohe Positioniergenauigkeit (bis 0,1 µm)
• hohe Vorschubkräfte (bis 20 kN)
• keine mechanischen Übertragungselemente notwendig
• kein Verschleiß der Motorelemente(berührungslose Kraftübertragung)
Nachteile
• geringer Wirkungsgrad bzw. hohe Verlustleistungführt zu erheblicher Wärmeentwicklung mitten inder Maschinenstruktur
• Kraftübersetzung nicht möglich, die erzeugbareKraft hängt nur vom verwendeten Motor ab
• hohe magnetische Anziehungskräfte müssen vonSchlitten und Führung aufgenommen werden
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
Folie 14
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Einsatzmöglichkeit in Vorschubantrieben mit zylindrischen Linearantrieben
Kardanantriebe
Endeffektor
Steward-Plattform
ZylindrischerLineardirektantrieb
• 6 Lineardirektantriebe: je 230 W
• TCP-Geschwindigkeit: ca. 100 m/min
• Masse der bewegten Elemente: <20 kg
• Beschleunigung: 20 m/s2
Quelle: parallelkinematischer Prototyp der Universität Hannover, IFW
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
TCPTool Center Point
Folie 15
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Getriebearten für Vorschubantriebe I
Antrieb
Abtrieb
Stirnrad-getriebe
AbtriebAntrieb
Schnecken-getriebe
Planeten-getriebe
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
2-Gang-Schaltgetriebe
Planetengetriebe
Schneckengetriebe
Folie 16
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Getriebearten für Vorschubantriebe II
Antrieb
AntriebKurven-Scheiben-getriebe
HarmonicDrive-Getriebe
Abtrieb
Abtrieb
Elastischverformt
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
Kurvenscheiben Schrittgetriebe
Harmonic Drive Einheit
Folie 17
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Definition Wegmesssysteme für VorschubantriebeDie Wegmesssysteme bei Werkzeugmaschinen dienen dazu, eine als analoge geometrische Größe vorgegebene Strecke zu erfassen und sie als digitalen Positions-wert zur Verfügung zu stellen. Sie sind wesentliche Bestandteile des Lageregelkreises und bestimmen über ihre Genauigkeit mit die Fertigungsqualität einer Maschine.
Optische Absolute Winkelcodierer,Firma INDUcoder
Motor
Werkzeugschlitten
Drehaufnehmer
Antriebs- undMessspindel
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
Folie 18
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Wegmesssysteme für Vorschubantriebe
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
Messwert-erfassung
Wahl desBezugssystems
Messsystem
Messmethode
analog digital
absolutabsolutrelativ relativ
auch: zyklischabsolut auch: inkrementalauch: codiert
direkt/translat.
Schiebe-potentio-
meter
Dreh-potentio-
meter
Inducto-syn
Dreh-melder,auch:
Resolver
Code-maß-stab
Winkel-codierer
Strich-maßstab,Interfero-
meter
Winkel-schritt-geber
indirekt/rotator.
indirekt/rotator.
indirekt/rotator.
indirekt/rotator.
direkt/translat.
direkt/translat.
direkt/translat.
Messverfahren
Drehpotentiometer Winkelschrittgeber
Folie 19
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Übertragungselemente für Vorschubantriebe
Zu den mechanischen Komponenten sind alle Bauteile eines Vorschubantriebes zurechnen, die im Kraftfluss zwischen Motor und Werkzeug bzw. Werkstück liegen. Neben den Komponenten zur Wandlung von Rotationsbewegung in Translations-bewegung wie Kugelgewindetriebe sind dies Vorschubgetriebe, Kraftübertragungs-komponenten und Kupplungen.
Kugelgewindetrieb mit angetriebener Mutter, Quelle: Firma Bosch Rexroth GmbH
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
Kugelgewindespindel
angetriebene Mutter
Antrieb
Riemen
Folie 20
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Spindel-Mutter-Systeme für den Werkzeug-maschinentisch
Kugelrollspindel mit angetriebener Spindel
Kugelrollspindel mit angetriebener Mutter
Messsystem
Motor
Führung
Mutter SpindelRiemenantrieb
Riemenantrieb
Motor Messsystem
Mutter
SpindelFührung
Kugelgewindetriebe mit angetriebener Mutter,Quelle: Bosch Rexroth GmbH
Kugelgewindetriebe mit angetriebener Spindel,Quelle: Bosch Rexroth GmbH
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
Folie 21
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Kugelgewindetrieb
Quelle: DIN 69051 Teil 1
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
Kugelgewindetrieb Bild: THK GmbH
Definition
Der Kugelgewindetrieb ist die Gesamtheit eines Wälzschraubantriebes mit Kugel als Wälzkörper. Er dient zur Umsetzung einer Drehbewegung in eine Längsbewegung oder umgekehrt.
Kugel
Kugelgewindespindel
Kugelgewindemutter
Vorschubachse mit Kugel-gewindetriebSpindel unter Zugspannung
( O-Anordnung)Spindel unter Druckspannung
(X-Anordnung)
Erzeugung der Vorspannung durch Distanzscheiben
Folie 22
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Ausführungsformen von Kugelgewindemuttern
Quelle : Katalog, NSK Precision Europe GmbH
Umlenkstücksystem
Umlenkrohrsystem
Umlenkrohr
Mutter
Spindel
Spindel
Mutter
Kugeln
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
Folie 23
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Kugelgewindetriebe in einer Drehmaschine
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
Kugelgewindetriebe
Kugelgewindetriebe
Bild: Bosch Rexroth AG
Reitstock
Werkzeugschlitten
Spindelstock
Folie 24
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Präzisions-Trapezgewindetrieb
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
Trapezgewindetriebe eignen sich als preisgünstige Lösung für konstruktive Aufgaben im Bereich:
• des Spannens,
• Positionierens und
• der Vorschubbewegungen.
Trapezgewindemutter
Trapezgewindespindel Trapezgewindetriebe
Klassische Bauform
HydrostatischeBauform
Bauformen des Trapezgewindetriebes
Folie 25
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Trapezgewindespindel mit hydrostatischer Spindelmutter
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
Hydrostatische Gewindetrieb
Technische Besonderheiten:• hochgenaue Übertragung der Rotation in lineare Bewegung z. B. für Vorschubantriebe
• zwischen Hydrostatiktaschen schwebend gelagerte Mutter ohne Kugeln
• integrierte Mengenregelung nur durch den Taschendruck, keinerlei elektronische Zusatzregelungerforderlich, nur ein Hydraulikanschluss
• Spindelenden werden nach Kundenwunsch ausgeführt
Quelle: Firma HYPROSTATIK Schönfeld GmbH
Drucköl
RückölVorwiderstände
Öltaschen
Prinzip einer hydrostatischen Spindelmutter
Folie 26
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Vergleich Kugelgewindetrieb und Trapezgewindetrieb
Quelle : Abschlussbericht Verbundprojekt DYNAMIL, Herhausgeber Hüller Hiller GmbH
Kugelgewindetrieb (KGT)
Vorteile• höhere Verfahrgeschwindigkeit
• höhere Positionier- und Wiederholgenauigkeit infolge Spielfreiheit und ausreichender Federsteifigkeit
• geringe Erwärmung
• geringer Verschleiß und dadurch bedingteine hohe Lebensdauer
• kein Stick-Slip-Effekt
Nachteile• geringe Systemdämpfung
• teurer als Trapezgewindetriebe
Klassische Trapezgewindetrieb (TGT)
Vorteile• höhere Dämpfung
• keine Vibration durch Kugelumlenkungen
• geringe Geräuschentwicklung
• geringes Gewicht: weniger Massen müssenbewegt werden
• selbsthemmend
• erhebliche Kosteneinsparung
Nachteile• geringer Wirkungsgrad als Kugelgewindetriebe(mech. Wirkungsgrad: KGT 98%, TGT 48%)
• geringe Positioniergenauigkeit
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
Folie 27
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Vergleich Kugelgewindetrieb und LinearmotorKugelgewindetrieb
Vorteile• robuste und einfache Bauweise
• einfache Steuerung
• geringere Kosten
• Änderung der Kraftübersetzung
Nachteile• relativ hohe Massenträgheitsmomente
• eingeschränkte Drehzahlen
• begrenzte axiale Last
Linearmotor
Vorteile• schnelle Reaktionszeit
• hohe Geschwindigkeiten
• präzise Positionierung
• Linearmotor arbeitet verschleißfrei
Nachteile• komplexer Aufbau hohe Kosten
• Bauraum und Eigengewicht im Vergleichgroß
• gute Abdeckung gegen ferromagnetischeSpäne notwendig
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
Folie 28
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Geräuschverhalten von Linearmotor, Kugel- und Trapezgewindetriebe
90
85
80
75
70
65
60
Ger
äusc
hpeg
el [d
B(A
)](M
essa
bsta
nd 1
m)
5200
10400
20800
301200
401600
502000
602400
753000
Verfahrgeschwindigkeit [m/min] bzw. [U/min]
Trapezgewindebetrieb
Kugelgewindetrieb
Linearmotor
Quelle : Abschlussbericht Verbundprojekt DYNAMIL, Herhausgeber Hüller Hiller GmbH
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
Folie 29
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Vergleich des Beschleunigungsvermögens von Linear-motor und Kugelgewindetrieb
80
70
60
50
40
30
0
Bes
chle
unig
ung
[m/s
2 ]
0 50 100 200 250 300 400 500150 350 kg
100
m/s2
10
Linear bewegte Masse mges [kg]
Linearmotor
Kugelgewindebetrieb
Fschub1 = 8000 N
Fschub2 = 8000 N
h1 = 40 mm
h2 = 20 mm
20
Quelle : Abschlussbericht Verbundprojekt DYNAMIL, Herhausgeber Hüller Hiller GmbH
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
LinearmotorBerechnung der Beschleunigung durch die Schubkraft a=Fschub / mgesmit mges = mTisch + mMotor + mWerkstück
KugelgewindetriebÜberschlägig Berechnung der Be-schleunigung bei zwei unterschiedlichen Spindelsteigerungen unter folgenden Rand-bedingungen
dSpindel = 40 mm
Lspindel = 1000 mm
MNenn = 28 Nm
JMotor = 0.017 kgm2
MMotor, max = 3 x MNenn
mges = mTisch + mWerkstück
Steigung h1 und h2Reibungsverluste unberücksichtigt
Folie 30
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Kenngrößen der Dimensionierung von Vorschubantrieben
Dimensionierung
Dynamische Kenngrößen
• Einschwingverhalten
• Geschwindigkeitsverstärkung
• Nennbeschleunigung
• Maximalbeschleunigung
• Störverhalten
Statische Kenngrößen
• Eilgangsgeschwindigkeit
• Positioniergenauigkeit
• Drehzahlstellbereich
• Dauerdrehmoment
Verfahrgeschwindigkeit
Bearbeitungskräfte
Positioniergenauigkeit
Positionierverhalten
Geschwindigkeitsverstärkung
Zeitkonstanten des Lagereglers
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
Folie 31
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Vorgehensweise bei der Gestaltung und Dimensionierung von Vorschubantrieben
Quelle : Dissertation‚TU Dresden, Arndt, H.:
Auslegung und Bewertung von Vorschubantrieben mit
Spindel-Mutter-Systemen
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
Konzeptauswahl• Auswahl des zweckmäßigen
Vorschubkonzeptes
Dimensionierung• Auslegung der Komponenten• Gestaltung der Fertigungsteile
Gestaltung• Anordnung• Auswahl der Baugruppen
Aufgabenstellung
Inbetriebnahme• Funktionsprüfung• Prüfung der geforderten
Eigenschaften• allgemeine Prüfungen
hinsichtlich Betriebssicherheit
Aufgabenstellung• Bauteile• Entwicklungsaufwand• Fertigungskosten• Montagekosten
erreichbare Parameter• Wege• Geschwindigkeiten• Kräfte• Genauigkeit
Randbedingungen• technische und technologische
Vorgaben und Grenzen• räumliche Gegebenheiten• wirtschaftliche Grenzen• Umgebungs- und Einsatzbedingungen
Folie 32
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Vorgehensweise bei der Auswahl eines Kugel-gewindetriebes
Quelle : NSK Precision Europe GmbH
AuswahlkriterienWelche Positioniergenauigkeit muss erreicht werden?
Welche Verfahrgeschwindigkeit soll erreicht werden?
Welche Lebensdauer soll erreicht werden?
Berechnung• Lebensdauer
• statische Steifigkeit
• Ausknickungssicherheit
• Maximaldrehzahl
• biegekritische Drehzahl
• Antriebsmoment
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente Dimensionierung
Berechnung der Lebensdauer
Cdyn = dynamische Tragzahl in N
LH = Lebensdauer in Stunden
Fm = mittlere Axiallast in N bezogen auf 33 1/3 Umdrehungen/min
F1 bis Fn = Axialbelastung in den einzelnen Lastfällen in N
n1 bis nn = Drehzahlen der einzelnen Lastfälle min-1
t1 bis tn = Zeitanteil der einzelnen Belastungen an der Gesamtlaufzeit in Prozent
Folie 33
Das Vorschubsystem WS 2008/09 – Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - VL 7
Adaptronischer Kugelgewindetrieb
Quelle : Fraunhofer Verbundprojekt FASPAS „Funktionsverdichtete adaptive Strukturen durch Kombination von Piezotechnik und
Softwaretechnologie autonomer Systeme“Labormuster
Verspannter Kugelgewindetrieb mit Doppelmutter und aktivem Piezoaktor
Kp – Gesamtsteifigkeit der Piezokeramik
Ksp – Steifigkeit der Spindel
L0 – Ausgangslänge vor dem Einbau
ΔLo – Gesamtlängenänderung
Lpr – vorgespannter Zustand im eingebauten Zustand
Lak – Länge des Aktors
ΔLak – Längenänderung des Aktors
Rb/t – Kugelkontaktsteifigkeit
Einleitung Motor Getriebe Messsystem Ü-Elemente ak. Forschung
top related