Zustandsorientierte Instandhaltung von schnelllaufenden Werkzeugmaschinen-Hauptspindeln:
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| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Aachen
Shaker
2008
|
| Edition: | 1. Aufl. |
| Series: | Berichte aus der Produktionstechnik
2008,1 |
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| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Item Description: | Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2007 |
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| adam_text | RWIHMCHEN FRAUNHOFER |NSTJTUT PRODUKTIONSTECHNOLOGIE BERICHTE AUS DER
PRODUKTIONSTECHNIK MICHAEL METZELE ZUSTANDSORIENTIERTE INSTANDHALTUNG
VON SCHNELLLAUFENDEN WERKZEUGMASCHINEN-HAUPTSPINDELN HERAUSGEBER: PROF.
EM. DR.-ING. DR. H. C. MULT. DIPL.-WIRT. ING. W. EVERSHEIM PROF.
DR.-ING. DR.-ING. E. H. F. KLOCKE PROF. EM. DR.-ING. DR. H. C. MULT.
PROF. H. C. T. PFEIFER PROF. DR.-ING. DIPL.-WIRT. ING. G. SCHUH PROF.
EM. DR.-ING. DR.-ING. E. H. DR.-ING. E. H. M. WECK PROF. DR.-ING. C.
BRECHER PROF. DR.-ING. R. SCHMITT BAND 1/2008 SHAKER VERLAG
INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS 0 ZEICHEN, EINHEITEN UND
BENENNUNGEN IV 1 EINLEITUNG 1 2 STAND DER TECHNIK 4 2.1 EIGENSCHAFTEN
VON WERKZEUGMASCHINEN-HAUPTSPINDELN 4 2.1.1 MOTORSPINDELN -
EINSATZGEBIETE UND ENTWICKLUNGSTENDENZEN 4 2.1.2 AUFBAU VON
SCHNELLLAUFENDEN MOTORSPINDELN 6 2.1.2.1 MOTOERWELLE UND SPINDELLAGERUNG
6 2.1.2.2 MOTOR UND FREQUENZUMRICHTER 11 2.1.2.3 WERKZEUGSCHNITTSTELLE,
SPANNSYSTEM UND DREHDURCHFUEHRUNG 13 2.1.2.4 PERIPHERIEKOMPONENTEN 15
2.1.3 SCHAEDEN AN WERKZEUGMASCHINEN-HAUPTSPINDELN 15 2.2 KONSTRUKTIVE
MASSNAHMEN ZUR ZUVERLAESSIGKEITSSTEIGERUNG 18 2.3
SIGNALBASLERTEZUSTANDSUEBERWACHUNGSMETHODEN 18 2.4 SCHWINGUNGSANALYSE AN
HAUPTSPINDELN 19 2.4.1 SIGNALANALYSE IM ZEITBEREICH 20 2.4.2
SIGRIALANALYSE IM FREQUENZBEREICH 21 2.4.3 SIGNALANALYSE IM
ZEIT-FREQUENZBEREICH 24 2.4.4 SIGNALANALYSE MIT STATISTISCHEN VERFAHREN
HOEHERER ORDNUNG (HOS) 25 2.5 MUSTERERKENNUNG UND
KLASSIFIKATIONSVERFAHREN 25 2.6 WEITERE UEBERWACHUNGSMETHODEN FUER
HAUPTSPINDELN 26 2.6.1 SENSORIK FUER HAUPTSPINDELN 26 2.6.2 AKTORIK FUER
HAUPTSPINDELN 29 2.7 MODELLBASIERTE ZUSTANDSUEB ERWACHUNGSMETHODEN 30 3
AUFGABENSTELLUNG UND ZIELSETZUNG .....32 4 ERWEITERTE
ZUSTANDSUEBERWACHUNG 34 4.1 KRITISCHE BETRIEBSZUSTAENDE FUER
SCHNELLLAUFENDE WERKZEUGMASCHLNEN-SPLNDELN....34 4.1.1 ENTWICKLUNG VON
SCHADENSSZENARIEN 35 4.1.1.1 RATTERN (SZ,) 37 4.1.1.2 LAGERSCHAEDEN (SZ 2
) * 37 4.1.1.3 WERKZEUGBRUCH (SZ 3 ) .-..: 39 4.1.1.4 UNWUCHT (SZJ, SZ 5
) 40 4.2 AUSLEGUNG UND INTEGRATION EINER SPLNDELSENSORIK 41 4.2.1
ENTWICKLUNG EINER KRAFTMESSSENSORIK 42 4.3 ERWEITERTE SIGNALANALYSE FUER
HAUPTSPINDELN 44 4.3.1 EINFLUSS DES BETRIEBSDRUCKWINKELS AUF DIE
OBERROLLFREQUENZEN 44 4.3.2 STOSSANREGUNG VON WAELZLAGERN 47 4.3.3
CONDITION MONITORING TOOLBOX (CMT) 48 INHALTSVERZEICHNIS 4.4
BERECHNUNGSGRUNDLAGEN DER CMT-DLAGNOSEALGORITHMEN 49 4.4.1 KENNWERTE UND
TRENDANALYSEN 50 4.4.2 FREQUENZANALYSEVERFAHREN 56 4.4.3
ZEIT-FREQUENZANALYSEVERFAHREN 60 4.4.4 STATISTISCHE
SIGNALANALYSEVERFAHREN 67 4.4.4.1 STATISTISCHE MOMENTE UND KUMULANTEN 69
4.4.4.2 BESCHREIBUNG INSTATIONAERER, STATIONAERER UND ZYKLISCH STATIONAERER
PROZESSE MITTELS KORRELATIONSFUNKTION 71 4.4.4.3 NUMERISCHE ALGORITHMEN
ZUR SCHAETZUNG DER SPEKTRALEN KORRELATION 74 4.4.4.4 STATISTISCHE
VERFAHREN HOEHERER ORDNUNG (HOS) 81 4.5 FAZIT DER ERWEITERTEN
ZUSTANDSUEBERWACHUNG 84 SIGNALBASIERTE KORRELATIONSANALYSE 85 5.1
MEHRGROESSENAUSWERTUNG UND VERFAHRENSKOMBINATION 85 5.2 UNTERSUCHUNG VON
SCHADENSSZENARIEN AN EINER MOTORSPINDEL 90 5.2.1 SCHADENSSZENARIO
*WERKZEUGBRUCH (SZ 3 ) 90 5.2.2 SCHADENSSZENARIO *UNWUCHT (SZ 4 , SZ 5
) 97 AKTIVE ZUSTANDSREGELUNG VON HAUPTSPINDELN 99 6.1 AKTIVE
LAGERVORSPANNUNG 99 6.1.1 AUSLEGUNG EINES VORSPANNUNGSREGLERS 99 6.2
BESCHREIBUNG WICHTIGER PIEZOELEKTRISCHER EIGENSCHAFTEN 103 6.2.1
LINEARES KLEINSIGNALVERHALTEN 104 6.2.2 NICHTLINEARES
GROSSSIGNALVERHALTEN 106 6.3 MODELLIERUNG DES SPINDEL-AKTOR-SYSTEMS 109
6.3.1 SYSTEMIDENTIFIKATION MITTELS PARAMETERSCHAETZVERFAHREN 109 6.3.2
REGELERAUSLEGUNG UND OPTIMIERUNG 111 6.3.2.1 SENSORBASIERTE REGELUNG 111
6.3.2.2 DREIKANALREGELUNG 111 6.3.2.3 MASTER-SLAVE-REGELUNG 112 6.3.3
SIMULATION UND OPTIMIERUNG 113 6.4 HYSTERESEMODELLIERUNG VON
PIEZOAKTOREN 115 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN ZUR VORSPANNUNGSREGELUNG
122 7.1 MESSTECHNIK UND VERSUCHSPLANUNG 122 7.2 BEWERTUNG DER
SENSORBASIERTEN VORSPANNUNGSREGELUNG 123 7.2.1 FUEHRUNGSVERHALTEN DER
SENSORBASIERTEN VORSPANNUNGSREGELUNG ^.....124 7.2.2 STOERVERHALTEN DER
SENSORBASIERTEN VORSPANNUNGSREGELUNG ..... 124 7.2.2.1 TEMPERATUR- UND
LANGZEITVERHALTEN 125 7.3 STATISCHES UND DYNAMISCHES VERHALTEN BEI
AKTIVER VORSPANNUNG 126 7.3.1 NUMERISCHE SIMULATION DES DYNAMISCHEN
SPINDELVERHALTENS 128 7.3.2 UNTERSUCHUNG KRITISCHER BETRIEBSBEDINGUNGEN
(RATTERN) 131 INHALTSVERZEICHNIS 7.4 BEWERTUNG DER SENSORLOSEN REGELUNG
133 7.5 WIRTSCHAFTIICHKEITS- UND POTENZLAIANALYSE 134 8 ZUSAMMENFASSUNG
UND AUSBLICK 136 9 LITERATUR 142
|
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RWIHMCHEN FRAUNHOFER |NSTJTUT PRODUKTIONSTECHNOLOGIE BERICHTE AUS DER
PRODUKTIONSTECHNIK MICHAEL METZELE ZUSTANDSORIENTIERTE INSTANDHALTUNG
VON SCHNELLLAUFENDEN WERKZEUGMASCHINEN-HAUPTSPINDELN HERAUSGEBER: PROF.
EM. DR.-ING. DR. H. C. MULT. DIPL.-WIRT. ING. W. EVERSHEIM PROF.
DR.-ING. DR.-ING. E. H. F. KLOCKE PROF. EM. DR.-ING. DR. H. C. MULT.
PROF. H. C. T. PFEIFER PROF. DR.-ING. DIPL.-WIRT. ING. G. SCHUH PROF.
EM. DR.-ING. DR.-ING. E. H. DR.-ING. E. H. M. WECK PROF. DR.-ING. C.
BRECHER PROF. DR.-ING. R. SCHMITT BAND 1/2008 SHAKER VERLAG
INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS 0 ZEICHEN, EINHEITEN UND
BENENNUNGEN IV 1 EINLEITUNG 1 2 STAND DER TECHNIK 4 2.1 EIGENSCHAFTEN
VON WERKZEUGMASCHINEN-HAUPTSPINDELN 4 2.1.1 MOTORSPINDELN -
EINSATZGEBIETE UND ENTWICKLUNGSTENDENZEN 4 2.1.2 AUFBAU VON
SCHNELLLAUFENDEN MOTORSPINDELN 6 2.1.2.1 MOTOERWELLE UND SPINDELLAGERUNG
6 2.1.2.2 MOTOR UND FREQUENZUMRICHTER 11 2.1.2.3 WERKZEUGSCHNITTSTELLE,
SPANNSYSTEM UND DREHDURCHFUEHRUNG 13 2.1.2.4 PERIPHERIEKOMPONENTEN 15
2.1.3 SCHAEDEN AN WERKZEUGMASCHINEN-HAUPTSPINDELN 15 2.2 KONSTRUKTIVE
MASSNAHMEN ZUR ZUVERLAESSIGKEITSSTEIGERUNG 18 2.3
SIGNALBASLERTEZUSTANDSUEBERWACHUNGSMETHODEN 18 2.4 SCHWINGUNGSANALYSE AN
HAUPTSPINDELN 19 2.4.1 SIGNALANALYSE IM ZEITBEREICH 20 2.4.2
SIGRIALANALYSE IM FREQUENZBEREICH 21 2.4.3 SIGNALANALYSE IM
ZEIT-FREQUENZBEREICH 24 2.4.4 SIGNALANALYSE MIT STATISTISCHEN VERFAHREN
HOEHERER ORDNUNG (HOS) 25 2.5 MUSTERERKENNUNG UND
KLASSIFIKATIONSVERFAHREN 25 2.6 WEITERE UEBERWACHUNGSMETHODEN FUER
HAUPTSPINDELN 26 2.6.1 SENSORIK FUER HAUPTSPINDELN 26 2.6.2 AKTORIK FUER
HAUPTSPINDELN 29 2.7 MODELLBASIERTE ZUSTANDSUEB'ERWACHUNGSMETHODEN 30 3
AUFGABENSTELLUNG UND ZIELSETZUNG .32 4 ERWEITERTE
ZUSTANDSUEBERWACHUNG 34 4.1 KRITISCHE BETRIEBSZUSTAENDE FUER
SCHNELLLAUFENDE WERKZEUGMASCHLNEN-SPLNDELN.34 4.1.1 ENTWICKLUNG VON
SCHADENSSZENARIEN 35 4.1.1.1 RATTERN (SZ,) 37 4.1.1.2 LAGERSCHAEDEN (SZ 2
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ENTWICKLUNG EINER KRAFTMESSSENSORIK 42 4.3 ERWEITERTE SIGNALANALYSE FUER
HAUPTSPINDELN 44 4.3.1 EINFLUSS DES BETRIEBSDRUCKWINKELS AUF DIE
OBERROLLFREQUENZEN 44 4.3.2 STOSSANREGUNG VON WAELZLAGERN 47 4.3.3
CONDITION MONITORING TOOLBOX (CMT) 48 INHALTSVERZEICHNIS 4.4
BERECHNUNGSGRUNDLAGEN DER CMT-DLAGNOSEALGORITHMEN 49 4.4.1 KENNWERTE UND
TRENDANALYSEN 50 4.4.2 FREQUENZANALYSEVERFAHREN 56 4.4.3
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SIGNALANALYSEVERFAHREN 67 4.4.4.1 STATISTISCHE MOMENTE UND KUMULANTEN 69
4.4.4.2 BESCHREIBUNG INSTATIONAERER, STATIONAERER UND ZYKLISCH STATIONAERER
PROZESSE MITTELS KORRELATIONSFUNKTION 71 4.4.4.3 NUMERISCHE ALGORITHMEN
ZUR SCHAETZUNG DER SPEKTRALEN KORRELATION 74 4.4.4.4 STATISTISCHE
VERFAHREN HOEHERER ORDNUNG (HOS) 81 4.5 FAZIT DER ERWEITERTEN
ZUSTANDSUEBERWACHUNG 84 SIGNALBASIERTE KORRELATIONSANALYSE 85 5.1
MEHRGROESSENAUSWERTUNG UND VERFAHRENSKOMBINATION 85 5.2 UNTERSUCHUNG VON
SCHADENSSZENARIEN AN EINER MOTORSPINDEL 90 5.2.1 SCHADENSSZENARIO
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BESCHREIBUNG WICHTIGER PIEZOELEKTRISCHER EIGENSCHAFTEN 103 6.2.1
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122 7.1 MESSTECHNIK UND VERSUCHSPLANUNG 122 7.2 BEWERTUNG DER
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LANGZEITVERHALTEN 125 7.3 STATISCHES UND DYNAMISCHES VERHALTEN BEI
AKTIVER VORSPANNUNG 126 7.3.1 NUMERISCHE SIMULATION DES DYNAMISCHEN
SPINDELVERHALTENS 128 7.3.2 UNTERSUCHUNG KRITISCHER BETRIEBSBEDINGUNGEN
(RATTERN) 131 INHALTSVERZEICHNIS 7.4 BEWERTUNG DER SENSORLOSEN REGELUNG
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