Simulationsumgebung zur Auslegung der Bewegungsdynamik des mechatronischen Systems Werkzeugmaschine:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
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2002
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| Beschreibung: | München, Techn. Univ., Diss., 2003 |
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INHALTSVERZEI
CHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG.1
1.1 AUSGANGSSITUATION.
1
1.2 ENTWICKLUNGSPROZESS UND SIMULATIONSEINSATZ.4
1.3 AUFGABENSTELLUNG.6
2 ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISE.9
2.1 ZIEL DER ARBEIT.9
2.2 VORGEHENSWEISE.10
3 GRUNDLAGEN. 13
3.1 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE EINER WERKZEUGMASCHINE.13
3.2 BEGRIFFSBESTIMMUNG MECHATRONIK.17
3.3 DIE WERKZEUGMASCHINE - EIN KOMPLEXES MECHATRONISCHES SYSTEM.18
3.4 SIMULATIONSMETHODEN IN DER WERKZEUGMASCHINENENTWICKLUNG.20
3.4.1 DIE FINITE-ELEMENTE-METHODE.20
3.4.2 DIE MEHRKOERPERSIMULATION.21
3.4.3 DIE KINEMATIKSIMULATION.22
3.4.4 DIE SIMULATION VON REGELKREISEN.23
4 STAND DER FORSCHUNG UND TECHNIK.25
4.1 MODELLBILDUNG VON WERKZEUGMASCHINEN.25
4.1.1 MODELLBILDUNG IM BEREICH DER MECHANIK.26
4.1.1.1 MODELLBILDUNG DER GESTELLE.26
4.1.1.2 MODELLBILDUNG DER ANTRIEBSMECHANIK.27
4.1.2 MODELLBILDUNG IM BEREICH DER REGELUNG.31
4.1.3 MODELLBILDUNG IM BEREICH DER WERKZEUGMASCHINPNSTEUERUNG.33
4.1.3.1 MODELLBILDUNG IM BEREICH DES NCK.34
4.1.3.2 MODELLBILDUNG IM BEREICH DER SPS.35
4.1.4 MODELLBILDUNG DES GESAMTSYSTEMS WERKZEUGMASCHINE.35
4.1.5 DEFIZITE UND HANDLUNGSBEDARF.37
4.2 INTEGRATIONSKONZEPTE.38
4.2.1 SYSTEM- UND DATENINTEGRATION.39
4.2.2 METHODEN ZUR INTERDISZIPLINAEREN
WERKZEUGMASCHINENENTWICKLUNG.39
4.2.3 DEFIZITE UND HANDLUNGSBEDARF.42
4.3 ZUSAMMENFASSUNG UND FAZIT.42
- I -
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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INHALTSVERZEICHNIS
5 KONZEPTION EINER NEUEN METHODE FUER DIE MODELLBILDUNG
MECHATRONISCHER WERKZEUGMASCHINENMODELLE.43
5.1 PROBLEMFOKUSSIERUNG.43
5.1.1 SIMULATIONSMETHODENSPEZIFISCHE MODELLBILDUNG IM BEREICH DER
MECHANIK.43
5.1.1.1 FINITE-ELEMENTE-METHODE.44
5.1.1.2 MEHRKOERPERSIMULATION MIT STARRKOERPEM.46
5.1.1.3 MEHRKOERPERSIMULATION MIT FLEXIBLEN KOERPERN.47
5.1.1.4 KINEMATIKSIMULATION.49
5.1.1.5 GEGENUEBERSTELLUNG DER MODELLBILDUNGSMETHODEN.50
5.1.2 MODELLBILDUNG MECHATRONISCHER MODELLE.53
5.2 ANFORDERUNGEN AN EIN GEAENDERTES VORGEHEN.55
5.3 KONZEPT DER NEUEN MODELLBILDUNGSMETHODIK.56
5.3.1 AUFBAU DER MECHATRONIK-SIMULATIONSBAUSTEINE.57
5.3.2 KONFIGURATION SIMULATIONSMETHODENSPEZIFISCHER UND
MECHATRONISCHER MODELLE AUS DEN MECHATRONIK-
SIMULATIONSBAUSTEINEN .59
6 KONZEPTION EINES WERKZEUGS ZUR UNTERSTUETZUNG DER
METHODE.61
6.1 ANFORDERUNGEN AN DAS MECHATRONIK-SIMULATION MANAGEMENT SYSTEM.61
6.2 KONZEPTION DES MECHATRONIK-SIMULATION MANAGEMENT SYSTEMS.62
6.3 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE DES BIBLIOTHEKSMODULS.65
6.4 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE DES SIMULATIONSPROJEKTMODULS.67
7 KONZEPTION DER IT-INFRASTRUKTUR.69
7.1 DIE ARCHITEKTUR DER SIMULATIONSUMGEBUNG.J.69
7.2 DIE DATENEBENE.70
7.3 DIE KOMMUNIKATIONSSCHICHT.74
8 AUSARBEITUNG DER SIMULATIONSUMGEBUNG.77
8.1 AUFBAU MECHATRONISCHER MODELLE ZUR AUSLEGUNG DES NC-GESTEUERTEN
BEWEGUNGSVERHALTENS VON WERKZEUGMASCHINEN.77
8.1.1 ANFORDERUNGEN AN DAS MECHATRONISCHE GESAMTMODELL.77
8.1.1.1 EINFLUSSGROESSEN DER MECHANIK.77
8.1.1.2 EINFLUSSGROESSEN DER BAHNERZEUGUNG.81
8.1.1.3 EINFLUSS DER REGELUNG.83
8.1.2 DEFINITION DER SYSTEMGRENZEN DER FUER DIE AUSLEGUNG VON
VORSCHUBANTRIEBEN ERFORDERLICHEN MECHATRONIK-
SIMULATIONSBAUSTEINE .83
- II -
INHALTSVERZEICHNIS
J-
8.1.3 MODELLBILDUNG DER MECHATRONIK-SIMULATIONSBAUSTEINE DER
MECHANISCHEN KOMPONENTEN.84
8.1.3.1 MODELLBILDUNG DER SCHNITTSTELLE "LINEARFUHRUNG".85
8.1.3.2 MODELLBILDUNG DER SCHNITTSTELLEN DES SPINDEL-MUTTER-
SYSTEMS.89
8.1.3.3 MODELLBILDUNG DER SCHNITTSTELLE "ROTATIONSLAGER".91
8.1.4 KONFIGURATION MECHANISCHER MODELLE.93
8.1.5 MODELLBILDUNG DES MECHATRONIK-SIMULATIONSBAUSTEINS
"SERVOMOTOR".:.94
8.1.6 MODELLBILDUNG DES MECHATRONIK-SIMULATIONSBAUSTEINS
"ANTRIEBSMODUL".96
8.1.7 KONFIGURATION EINES ELEKTRONIK-MODELLS.98
8.1.8 MODELLBILDUNG DES MECHATRONIK-SIMULATIONSBAUSTEINS
"LAGESOLLWERTERZEUGUNG". 99
8.1.8.1 KONZEPTE ZUR INTEGRATION DER LAGESOLLWERTERZEUGUNG IN
DIE SIMULATIONSUMGEBUNG.99
8.1.8.2 DER VIRTUAL NUIHERICAL CONTROL KEMEL.101
8.1.9 KONZEPTION EINES MECHATRONIK-SIMULATIONSBAUSTEINS "VIRTUAL
PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER".103
8.1.10 KONFIGURATION MECHATRONISCHER GESAMTMODELLE.105
8.1.10.1 MECHATRONISCHE GESAMTMODELLE ZUR UNTERSUCHUNG DER
BEWEGUNGSDYNAMIK.106
8.1.10.2 MECHATRONISCHES GESAMTMODELL ZUM TEST VON NC-
PROGRAMMEN.107
8.2 DIE IT-INFRASTMKTUR.107
8.2.1 DIE LAUFZEITUMGEBUNG.108
8.2.1.1 DAS ZEITMANAGEMENT.108
8.2.1.2 DIE KOMMUNIKATION ZWISCHEN VNCK UND SIMULATOR.110
8.2.1.3 ' DIE KOMMUNIKATION ZWISCHEN MKS- UND CACE-
SOFTWARE.111
8.2.1.4 DIE MIDDLEWARE DER LAUFZEITUMGEBUNG.112
8.2.2 DIE IT-INFRASTRUKTUR ZUR UNTERSTUETZUNG DES VERTEILTEN,
MECHATRONISCHEN ENTWICKLUNGSPROZESSES.113
8.3 DAS MECHATRONIK-SIMULATION MANAGEMENT SYSTEM UND DIE ANBINDUNG
AN DIE DATENEBENE.115
8.3.1 REALISIERUNG DES MECHATRONIK-SIMULATION MANAGEMENT SYSTEMS.115
8.3.1.1 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE DES BIBLIOTHEKSMODULS.116
8.3.1.2 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE DES
SIMULATIONSPROJEKTMODULS.118
8.3.2 REALISIERUNG DER DATENEBENE.120
- IN -
INHALTSVERZEICHNIS
9 ANWENDUNGSBEISPIEL "ENTWICKLUNG EINES DREH-FR AES-
BEARBEITUNGSZENTRUMS".121
9.1 ANWENDUNGSSZENARIO.121
9.2 ANWENDUNG DER NEUEN METHODE.124
9.3 BEWERTUNG DER SIMULATIONSUMGEBUNG.136
10 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK.141
LITERATUR. 145
ANHANG. 170
1 ABBILDUNGSVERZEICHNIS.170
2 TABELLENVERZEICHNIS.175 ,
3 VERZEICHNIS DER ABKUERZUNGEN UND AKRONYME.176
4 VERZEICHNIS VERWENDETER FORMELZEICHEN.178
5 GLOSSAR.180
6 IMPLEMENTIERUNGEN DER MECHATRONIK-SIMULATIONSBAUSTEINE.182
- IV - |
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