{"id":3264,"date":"2019-10-26T07:48:08","date_gmt":"2019-10-26T07:48:08","guid":{"rendered":"https:\/\/www.msr.ch\/de\/?p=3264"},"modified":"2019-12-04T11:03:08","modified_gmt":"2019-12-04T11:03:08","slug":"beschleunigungs-datenlogger-prozessdynamik","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.msr.ch\/de\/beschleunigungs-datenlogger-prozessdynamik\/","title":{"rendered":"Modulares Spannsystem"},"content":{"rendered":"

\u00a0<\/span> \"Schock-<\/a>
\n \"Datenlogger<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

Datenblatt MSR165 (PDF)<\/strong><\/a><\/p>\n

Zur Produktseite MSR165<\/strong><\/a><\/p>\n

Einsatz des Beschleunigungs-Datenloggers MSR165 in einer Untersuchung der Prozessdynamik bei der spanenden Bearbeitung von CFK-Bauteilen<\/h2>\n

Die Abteilung \u00bbLeichtbautechnologien\u00ab des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Produktionstechnik und Automatisierung IPA befasst sich neben dem konstruktiven Leichtbau und der S\u00e4getechnologie insbesondere mit der spanenden Bearbeitung der vergleichsweise neuen Leichtbauwerkstoffe wie kohlenstoff- oder glasfaserverst\u00e4rkten Kunststoffe. Neben dem Zerspanprozess mit allen zugeh\u00f6rigen Teil- und Unterprozessen stehen die Themen Absaugtechnologie, Auslegung der Werkzeuge, Digitalisierung, K\u00fchl- und Schmiersysteme sowie robotergest\u00fctzte Zerspanung im Vordergrund.<\/p>\n

Autor: Thomas G\u00f6tz, M. Sc., Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung \u00bbLeichtbautechnologien\u00ab am Fraunhofer-Institut f\u00fcr Produktionstechnik und Automatisierung IPA<\/a><\/p>\n

Bauteile aus kohlenstofffaserverst\u00e4rkten Kunststoffen (CFK) werden endkonturnah hergestellt, sodass diese nur im Bereich des Randes und zur Funktionalisierung, bspw. durch die Einbringung von Bohrungen, spanend bearbeitet werden m\u00fcssen. Aufgrund der weitgehend offenen und grossfl\u00e4chigen Bauteilgestaltung sind diese meist labil und neigen trotz der hohen Steifigkeit zu Schwingungen, wodurch sowohl die Standzeit der eingesetzten Werkzeuge als auch die Bearbeitungsqualit\u00e4t beeintr\u00e4chtigt werden.<\/p>\n

\"Abb.<\/a>Um derartige Effekte bei der spanenden Bearbeitung zu vermeiden, werden typischerweise Spannschablonen eingesetzt, die ein Negativabbild des CFK-Bauteils darstellen. Damit liegt das Bauteil vollfl\u00e4chig auf und kann per Vakuum schwingungsarm aufgespannt werden. Nachteilig wirkt sich aus, dass die Spannschablone jeweils nur f\u00fcr eine Bauteilgeometrie genutzt werden kann. Bereits kleinste konstruktive \u00c4nderungen des Bauteilrohlings kann eine Neukonstruktion erforderlich machen.<\/p>\n

Im Rahmen des vom BMBF gef\u00f6rderten Forschungsvorhabens CFK Complete wurde daher ein modulares Spannsystem aufgebaut, das f\u00fcr die Endbearbeitung unterschiedlicher CFK-Bauteilgeometrien eingesetzt werden kann. Dieses Spannsystem setzt sich je nach Geometrie aus mehreren Einheiten frei konfigurierbarer Vakuumspanner in Kombination mit arretierbaren Abst\u00fctzstiften zusammen (siehe Abbildung 1) und l\u00e4sst sich den verschiedensten Bauteilkonturen optimal anpassen.<\/p>\n

Modulares Spannsystem<\/h2>\n

\"Abbildung<\/a>Um die Eignung des modularen Spannsystems f\u00fcr die spanende Bearbeitung von CFK-Bauteilen zu untersuchen, wurde das dynamische Verhalten der mit dem modularen Spannsystem aufgespannten Werkst\u00fccke w\u00e4hrend der Bearbeitung der Bauteilkontur mithilfe des Beschleunigungs-Datenloggers MSR165<\/a> aufgezeichnet. Hierzu wurde der Beschleunigungsaufnehmer bauteilmittig platziert und mit Schrauben mechanisch fixiert (siehe Abbild 2a und 2b). Als Referenz wurden Zerspanversuche durchgef\u00fchrt, bei denen die Werkst\u00fccke mit einer konventionellen Spannschablone aufgespannt wurden.<\/p>\n

Fixierung des Beschleunigungs-Datenloggers<\/h2>\n

\"Abbildung<\/a>Die Untersuchungen ergaben, dass die Werkst\u00fccke beim Spannen mit dem modularen Spannsystem w\u00e4hrend der Bearbeitung der Kontur ein deutlich st\u00e4rkeres dynamisches Verhalten aufwiesen als dies beim Spannen mit der konventionellen Spannschablone der Fall war (vergleiche Abbildung 3a und 3b).<\/p>\n

Die Ergebnisse lassen sich damit erkl\u00e4ren, dass das modulare Spannsystem im Vergleich zur Spannschablone eine geringere Auflagefl\u00e4che bietet, sodass das Bauteil bei der Bearbeitung aufgrund der dynamischen Einfl\u00fcsse der Zerspankr\u00e4fte st\u00e4rker aufschwingt. Dies f\u00fchrt in der Folge zu niedrigeren Werkzeugstandzeiten und schlechteren Bearbeitungsqualit\u00e4ten. Vor diesem Hintergrund erweist sich das modulare Spannsystem insbesondere bei Kleinserien und im Prototypenbau als wirtschaftliche Alternative, w\u00e4hrend bei grossen St\u00fcckzahlen und in der Serienfertigung eine konventionelle Spannschablone zu bevorzugen ist.<\/p>\n

\"Abbildung<\/a>\"Abbildung<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

D\u00fcrfen wir auch Ihnen bei Ihren Messaufgaben behilflich sein? Wir beraten Sie gerne!<\/a><\/p>\n

Diese Berichte k\u00f6nnten Sie auch interessieren:<\/p>\n