Strukturmechanische Berechnung und Regelungssimulation von Werkzeugmaschinen mit elektromechanischen Vorschubantrieben:
Gespeichert in:
1. Verfasser: | |
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Format: | Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
München
Utz
2008
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Schriftenreihe: | Forschungsberichte IWB
216 |
Schlagworte: | |
Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
Beschreibung: | Zugl.: München, Techn. Univ., Diss., 2008 |
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ISBN: | 9783831607983 |
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SCHREIBWEISEN UND ABKUERZUNGEN........ ............ ....... ...... V
FORMELZEICHEN V SCHREIBWEISEN, MATHEMATISCHE ZEICHEN ETC XVI ABKUERZUNGEN
XVII 1 EINLEITUNG....................... ...... ...................
.......... . .......... .............. 1 2 STAND DER WISSENSCHAFT UND
TECHNIK 3 2.1 WERKZEUGMASCHINEN 3 2.1.1 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE 3
2.1.2 VORSCHUBANTRIEBE 5 2.1.2.1 GRUNDAUFBAU 5 2.1.2.2 ELEKTRISCHE
ANTRIEBE 6 2.1.2.3 MECHANISCHE UEBERTRAGUNGSSYSTEME 7 2.1.2.4
LINEAR-DIREKTANTRIEBE 10 2.1.3 ANTRIEBSREGELUNG 11 2.1.4 DYNAMISCHES
VERHALTEN 13 2.2 BERECHNUNG UND SIMULATION VON WERKZEUGMASCHINEN 16
2.2.1 NUMERISCHE SIMULATIONSVERFAHREN 16 2.2.1.1 REGELUNGSTECHNISCHE
SYSTEME 16 2.2.1.2 STARRKOERPERSYSTEME 19 2.2.1.3 FINITE-ELEMENTE-METHODE
20 2.2.1.4 ELASTISCHE MEHRKOERPERSYSTEME 21 2.2.1.5 ORDNUNGSREDUKTION 22
2.2.2 BERECHNUNG DER MASCHINENGESTELLE 24 2.2.3 SIMULATION DER
ANTRIEBSSYSTEME 26 2.2.4 SIMULATION VON GESAMTMASCHINEN 29 2.3
ZUSAMMENFASSUNG UND HANDLUNGSBEDARF 32 I BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
HTTP://D-NB.INFO/988383365 DIGITALISIERT DURCH INHALTSVERZEICHNIS 3
ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISE 35 3.1 ZIEL DER ARBEIT 35 3.2
VORGEHENSWEISE 37 3.2.1 OBERBLICK 37 3.2.2 ENTWICKLUNG DES VERFAHRENS 37
4 GRUNDLAGEN DER STRUKTURDYNAMIK 39 4.1 BEWEGUNGSGLEICHUNGEN 39 4.2
MODALTRANSFORMATION 39 4.3 DAEMPFUNG 41 4.4 UEBERTRAGUNGSFUNKTIONEN 42 5
INTEGRIERTE FEM-MODELLIERUNG DER GESTELL- UND ANTRIEBSSTRUKTUREN 45 5.1
PARAMETRISCHE MODELLBAUSTEINE 45 5.1.1 MODELLIERUNGSKONZEPT 45 5.1.2
NETZUNABHAENGIGE KOPPLUNG 49 5.1.3 DATENMODELL FUER PARAMETRISCHE
FEM-MODELLBAUSTEINE 51 5.1.4 PARAMETRISCHE STRUKTURKOERPER 54 5.1.5
PARAMETRISCHE VERBINDUNGSELEMENTE 55 5.1.6 PARAMETRISCHE BAUGRUPPEN 56
5.2 MODELLBAUSTEINE FUER ANTRIEBSSTRAENGE 57 5.2.1 ANTRIEBSWELLE 57 5.2.2
LAGER 58 5.2.3 KUPPLUNG 59 5.2.4 LINEARFUEHRUNG 60 5.2.5
KUGELGEWINDETRIEB 60 5.2.6 GETRIEBESTUFE 61 5.3 PARAMETRISCHE
ACHSBAUGRUPPEN (ARBEITSRAUMSTUDIEN) 62 5.4 FEM-FORMULIERUNG FUER
KUGELGEWINDETRIEBE 64 5.4.1 STEIFIGKEIT EINER EINZELNEN UMLAUFKUGEL 64
5.4.1.1 STEIFIGKEITSVERHAELTNISSE IM KUGEL-RILLEN-KONTAKT 64 5.4.1.2
KOORDINATENTRANSFORMATIONEN 66 5.4.2 STEIFIGKEITSMATRIX FUER
KUGEIGEWINDETRIEBE 67 II III INHALTSVERZEICHNIS 5.4.2.1 DIMENSION UND
STRUKTUR DER MATRIX 67 5.4.2.2 SPEZIFISCHE KUGELSTEIFTGKEIT 68 5.4.2.3
AXIALSTEIFIGKEIT 69 5.4.2.4 RADIALSTEIFIGKEIT 69 5.4.2.5
TORSIONSSTEIFIGKEIT 70 5.4.2.6 SCHRAUBSTEIFIGKEIT 71 5.4.2.7
KIPPSTEIFIGKEIT 71 5.4.2.8 SONSTIGE STEIFIGKEITEN 73 5.4.2.9
STEIFIGKEITSMATRIX 74 5.4.3 FEM-MODELLIERUNG VON KUGELGEWINDETRIEBEN 74
5.5 BEHANDLUNG VON STARRKOERPERBEWEGUNGEN 77 5.5.1 MECHANISMENMODEN 77
5.5.2 DAEMPFUNG DER MECHANISMENMODEN 78 5.6
RELATIV-UEBERTRAGUNGSFUNKTIONEN 79 5.7 ZUSAMMENFASSUNG 81 6 MODELLBILDUNG
DES MECHATRONISCHEN SYSTEMS.. 83 6.1 UEBERBLICK 83 6.2 REGELUNG 84 6.2.1
GRUNDSTRUKTUR 84 6.2.2 P- UND PI-REGLER 85 6.2.3 FUEHRUNGSGROESSENFILTER 86
6.3 ELEKTRISCHE ANTRIEBE 87 6.3.1 SERVOMOTOR 87 6.3.2 TRANSISTORSTELLER
90 6.4 GLEICHUNGSSYSTEM DER REGELUNG UND DER ELEKTRISCHEN ANTRIEBE 90
6.5 MECHANISCHES SYSTEM 93 6.5.1 BEWEGUNGSGLEICHUNGEN IM ZUSTANDSRAUM 93
6.5.2 BLOCK-DIAGONALFORM DER BEWEGUNGSGLEICHUNGEN IM ZUSTANDSRAUM 95
6.5.3 DOMINANZANALYSE 96 6.5.4 ORDNUNGSREDUKTION 99 6.6 GEKOPPELTE
GLEICHUNGSSYSTEME 100 6.7 UEBERTRAGUNGSFUNKTIONEN 103 6.8 ZUSAMMENFASSUNG
104 ANHANG 147 INHALTSVERZEICHNIS 7 SIMULATION EINES
ANTRIEBSVERSUCHSSTANDES 105 7.1 BESCHREIBUNG DES VERSUCHSSTANDES 105 7.2
STRUKTURMECHANISCHE BERECHNUNG 106 7.3 DOMINANZANALYSE UND
ORDNUNGSREDUKTION 108 7.4 REGELUNGSSIMULATION UND VERIFIKATION 109 8
SIMULATION EINES BEARBEITUNGSZENTRUMS 113 8.1 BESCHREIBUNG DER MASCHINE
113 8.2 SIMULATIONSMODELL 113 8.3 STRUKTURMECHANISCHE BERECHNUNG UND
ORDNUNGSREDUKTION 115 8.4 REGELUNGSSIMULATION UND VERIFIKATION 121 8.4.1
FREQUENZGANGSANALYSE DER VORSCHUBANTRIEBE 121 8.4.2 POSITIONIERBEWEGUNG
124 8.5 WEITERE SIMULATIONSBEISPIELE 125 8.5.1 KREISFAHRTEN 125 8.5.2
DYNAMISCHE RELATIVNACHGIEBIGKEIT DER ZERSPANSTELLE 126 8.5.3
ARBEITSRAUMSTUDIE 128 9 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 131
LITERATURVERZEICHNIS 135
|
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GESCANNT DURCH INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS I FORMEL/EICHEN,
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FORMELZEICHEN V SCHREIBWEISEN, MATHEMATISCHE ZEICHEN ETC XVI ABKUERZUNGEN
XVII 1 EINLEITUNG. . .
. . . . 1 2 STAND DER WISSENSCHAFT UND
TECHNIK 3 2.1 WERKZEUGMASCHINEN 3 2.1.1 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE 3
2.1.2 VORSCHUBANTRIEBE 5 2.1.2.1 GRUNDAUFBAU 5 2.1.2.2 ELEKTRISCHE
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LINEAR-DIREKTANTRIEBE 10 2.1.3 ANTRIEBSREGELUNG 11 2.1.4 DYNAMISCHES
VERHALTEN 13 2.2 BERECHNUNG UND SIMULATION VON WERKZEUGMASCHINEN 16
2.2.1 NUMERISCHE SIMULATIONSVERFAHREN 16 2.2.1.1 REGELUNGSTECHNISCHE
SYSTEME 16 2.2.1.2 STARRKOERPERSYSTEME 19 2.2.1.3 FINITE-ELEMENTE-METHODE
20 2.2.1.4 ELASTISCHE MEHRKOERPERSYSTEME 21 2.2.1.5 ORDNUNGSREDUKTION 22
2.2.2 BERECHNUNG DER MASCHINENGESTELLE 24 2.2.3 SIMULATION DER
ANTRIEBSSYSTEME 26 2.2.4 SIMULATION VON GESAMTMASCHINEN 29 2.3
ZUSAMMENFASSUNG UND HANDLUNGSBEDARF 32 I BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISE 35 3.1 ZIEL DER ARBEIT 35 3.2
VORGEHENSWEISE 37 3.2.1 OBERBLICK 37 3.2.2 ENTWICKLUNG DES VERFAHRENS 37
4 GRUNDLAGEN DER STRUKTURDYNAMIK 39 4.1 BEWEGUNGSGLEICHUNGEN 39 4.2
MODALTRANSFORMATION 39 4.3 DAEMPFUNG 41 4.4 UEBERTRAGUNGSFUNKTIONEN 42 5
INTEGRIERTE FEM-MODELLIERUNG DER GESTELL- UND ANTRIEBSSTRUKTUREN 45 5.1
PARAMETRISCHE MODELLBAUSTEINE 45 5.1.1 MODELLIERUNGSKONZEPT 45 5.1.2
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5.2 MODELLBAUSTEINE FUER ANTRIEBSSTRAENGE 57 5.2.1 ANTRIEBSWELLE 57 5.2.2
LAGER 58 5.2.3 KUPPLUNG 59 5.2.4 LINEARFUEHRUNG 60 5.2.5
KUGELGEWINDETRIEB 60 5.2.6 GETRIEBESTUFE 61 5.3 PARAMETRISCHE
ACHSBAUGRUPPEN (ARBEITSRAUMSTUDIEN) 62 5.4 FEM-FORMULIERUNG FUER
KUGELGEWINDETRIEBE 64 5.4.1 STEIFIGKEIT EINER EINZELNEN UMLAUFKUGEL 64
5.4.1.1 STEIFIGKEITSVERHAELTNISSE IM KUGEL-RILLEN-KONTAKT 64 5.4.1.2
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KUGEIGEWINDETRIEBE 67 II III INHALTSVERZEICHNIS 5.4.2.1 DIMENSION UND
STRUKTUR DER MATRIX 67 5.4.2.2 SPEZIFISCHE KUGELSTEIFTGKEIT 68 5.4.2.3
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5.5 BEHANDLUNG VON STARRKOERPERBEWEGUNGEN 77 5.5.1 MECHANISMENMODEN 77
5.5.2 DAEMPFUNG DER MECHANISMENMODEN 78 5.6
RELATIV-UEBERTRAGUNGSFUNKTIONEN 79 5.7 ZUSAMMENFASSUNG 81 6 MODELLBILDUNG
DES MECHATRONISCHEN SYSTEMS. 83 6.1 UEBERBLICK 83 6.2 REGELUNG 84 6.2.1
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6.5.3 DOMINANZANALYSE 96 6.5.4 ORDNUNGSREDUKTION 99 6.6 GEKOPPELTE
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104 ANHANG 147 INHALTSVERZEICHNIS 7 SIMULATION EINES
ANTRIEBSVERSUCHSSTANDES 105 7.1 BESCHREIBUNG DES VERSUCHSSTANDES 105 7.2
STRUKTURMECHANISCHE BERECHNUNG 106 7.3 DOMINANZANALYSE UND
ORDNUNGSREDUKTION 108 7.4 REGELUNGSSIMULATION UND VERIFIKATION 109 8
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113 8.2 SIMULATIONSMODELL 113 8.3 STRUKTURMECHANISCHE BERECHNUNG UND
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FREQUENZGANGSANALYSE DER VORSCHUBANTRIEBE 121 8.4.2 POSITIONIERBEWEGUNG
124 8.5 WEITERE SIMULATIONSBEISPIELE 125 8.5.1 KREISFAHRTEN 125 8.5.2
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