Dynamische Versteifung von Werkzeugmaschinen durch gedämpfte Hilfsmassensysteme - Opitz, Herwart 1905-1978 (VS Verlag für Sozialwissenschaften, 1964)
Werkzeugmaschinen sollen die Herstellung von Werkstücken in einer möglichst kurzen Zeit unter Einhaltung der geforderten Maß- und Formgenauigkeit sowie einer bestimmten Oberflächengüte ermöglichen. Zur Erfüllung dieser Forderung muß eine bestimmte Arbeitsgenauigkeit der Maschinen gewährleistet sein. Diese wird durch die an der Schnittstelle zwischen Werkstück- und Werkzeug hervorgerufenen Abweichungen von den vorgeschriebenen Arbeitsbewegungen begrenzt. Die Abweichungen werden durch die Herstell- und Montagegenauigkeiten der Werkzeugmaschinenelemente sowie durch die Nachgiebigkeiten der Maschine bzw. ihrer Bauteile gegenüber den bei der Bearbeitung auftretenden Belastungen bestimmt. Durch statische und dynamische Belastungen werden alle im Kraftfluß der Maschine liegenden Bauteile verformt. Erweist sich eine Werkzeugmaschine statisch oder dynamisch als zu nachgiebig, so sind in einer statischen oder dynamischen Kraftflußanalyse die nachgiebigsten Elemente zu ermitteln. Um eine wirksame Steifigkeitserhöhung der Maschine zu erhalten, müssen zunächst diese Teile versteift werden. Dabei ist zu berücksichtigen, daß das dynamische Verhalten außer durch Federsteife, Masse und Dämpfung auch noch durch die Kopplungsgrößen zwischen den einzelnen Bauteilen der Werkzeugmaschine bestimmt wird. Eine Erhöhung der statischen Steifigkeit kann durch konstruktive Maßnahmen erreicht werden. Damit ist in vielen Fällen auch eine Erhöhung der Eigenfrequenz und ein Schwingamplitudenabbau verbunden. Läßt sich an einer fertigen Maschine eine konstruktive Änderung zum Zwecke einer dynamischen Verbesserung nicht mehr durchführen, so erweist sich die Verstimmung durch Verändern der Einspannbedingungen oder der Einsatz eines Hilfsmassensystems als wichtiges Hilfsmittel