Optimierte Aufstellelemente verbessern Oberflächenqualität beim Drehen

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Bei einer Stoßerregung auf dem Fußboden vor der starr aufgestellten Drehmaschine ist der Betragsmaximalwert der Beschleunigungen des Werkstücks 1 etwa 2-fach größer als der Betragsmaximalwert der Beschleunigungen des Fußbodens, obwohl die Erregung am Fußboden stattgefunden hat und obwohl die untersuchte Maschine völlig ausgeschaltet war. Denn diese Maschine war starr aufgestellt. Die Schwingungen sind in der Maschinenstruktur verstärkt worden.

Dämpfende Lager bewirken niedrigere Amplituden der Eigenfrequenzen des Werkstücks

Durch eine elastische und dämpfende Aufstellung mittels IL-Maschinenlagerungssystemen entstehen zwei tiefere Eigenfrequenzen des Werkstücks 1 bei 88,5 und 101 Hz, bei denen die Amplituden mindestens um einen Faktor 2 kleiner sind als bei der ursprünglichen Eigenfrequenz von 110 Hz. Ähnlich wie bei Werkstück 1 wurden die Schwingungen des Werkstückes 2 durch elastische und dämpfende Lagerung reduziert (Bild 4).

Die Beschleunigungen auf dem Hauptspindelstock und auf dem Gegenspindelstock der auf den starren Elementen und auf den Isoloc-Elementen aufgestellten Drehmaschine wurden beim Betrieb dieser Maschine (Leerlauf ohne Drehen) messtechnisch erfasst. Ein Vergleich der Betragsmaximalwerte der Schwingbeschleunigung am Gegenspindelstock zeigt, dass eine Aufstellung auf Isoloc-Elementen eine Reduzierung um 30% bewirkt (Bild 5).

Die dynamischen Eigenschaften der untersuchten Drehmaschine sind durch die elastische und dämpfende Aufstellung positiv beeinflusst worden. Beim Betrieb dieser Maschine wurden die Schwingungen des unteren Revolvers 2 durch Isoloc-Elemente um 25% reduziert (Bild 6a). Bei der Verwendung von Isoloc-Elementen werden die Betragsmaximalwerte der Schwingbeschleunigung beim Betrieb der Maschine des Revolvers 1 auch kleiner, und zwar um 41% (Bild 6b).

Dynamisches Verhalten von Drehmaschinen lässt sich stabilisieren

Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass das dynamische Verhalten des Zweispindel-Drehzentrums durch die Verwendung von optimierten Isoloc-Elementen stabilisiert wurde. Somit wurden die Schwingungen dieser Drehmaschine mehrfach reduziert. Hinzu kommt die Schwingungsisolation mittels Isoloc-Maschinenlagerungssystemen, mit denen die Übertragung der Schwingungen von der Umgebung auf diese Maschine und umgekehrt reduziert wurde.

Da die untersuchte Drehmaschine bei den messtechnischen Untersuchungen nur im Leerlauf betrieben werden konnte, wurde hauptsächlich die tiefste Eigenfrequenz von 50 Hz der Maschine resonanzartig angeregt. Diese Resonanzüberhöhungen wurden durch die Verwendung von optimierten Isoloc-Maschinenlagerungssystemen sehr wirksam reduziert.

Beim Betrieb (Drehen, also Werkstückbearbeitung) werden auch andere Eigenfrequenzen (insbesondere 110 Hz) angeregt, die bei einer Stoßerregung deutlich herauskommen. Die Ergebnisse zeigen aber, dass die Schwingungen bei diesen höheren Eigenfrequenzen ebenfalls hervorragend reduziert werden. Somit konnte auch die Oberflächenqualität erheblich verbessert werden.

Die optimale Aufstellung von Drehmaschinen kann nur durch Verwendung der patentierten, präzisen Maschinenlagerungssysteme von Isoloc erreicht werden, die auch eine sehr exakte Einstellung der verschiedenen Lagerungspunkte höhenmäßig ermöglichen. Das macht die schnelle und mühelose Montage einfach und zeitsparend. Die elastische und dämpfende Wirkung ist in diesem Maschinenlagerungssystem integriert.

Dr.-Ing. Süleyman Güney ist technischer Geschäftsführer der Isoloc Schwingungstechnik GmbH in 70499 Stuttgart

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Link: Reglerstrategien zur aktiven Schwingungsdämpfung am Beispiel einer Werkzeugmaschine

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