Charakterisierung des dynamischen Verhaltens einer Fräsmaschine

Inhaltsverzeichnis

• 1 Einleitung
  • 1.1 Motivation
  • 1.2 Zielsetzung
  • 1.3 Aufbau der Arbeit
• 2 Grundlagen und Versuchsplanung
  • 2.1 Meßmittel
    • 2.1.1 Laser-Interferometer
      • 2.1.1.1 EIGENSCHAFTEN DES LASERLICHTES
      • 2.1.1.2 VORTEILE DES LASERS
      • 2.1.1.3 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN DES LASERS
      • 2.1.1.4 HELIUM - NEON - LASER
      • 2.1.1.5 INTERFEROMETRIE
    • 2.1.2 Kreisformtester
      • 2.1.2.1 VORTEILE DES KREISFORMTESTS
      • 2.1.2.2 AUFBAU DES RENISHAW-BALLBAR-VERFAHRENS
      • 2.1.2.3 ABLAUF DER DATENERFASSUNG
      • 2.1.2.4 AUSWERTUNG DES KREISFORMTESTS
    • 2.1.3 Besonderheiten für die Durchführung in dieser Arbeit
      • 2.1.3.1 TOTWEG
      • 2.1.3.2 COSINUS-FEHLER
      • 2.1.3.3 ABBE'SCHES KOMPARATORPRINZIP
  • 2.2 Messen
    • 2.2.1 Abgrenzung Messen und Prüfen
    • 2.2.2 Grundlagen
    • 2.2.3 Definitionen
    • 2.2.4 Meẞabweichung und Meßunsicherheit
      • 2.2.4.1 VORBEMERKUNG
      • 2.2.4.2 URSACHEN DER MEẞUNSICHERHEIT
      • 2.2.4.3 BEDEUTUNG DER MEẞUNSICHERHEIT
      • 2.2.4.4 FEHLEREINTEILUNG
    • 2.2.5 Fehlerrechnung
      • 2.2.5.1 MITTELWERT
      • 2.2.5.2 MITTLERE ABWEICHUNG
      • 2.2.5.3 STANDARDABWEICHUNGEN
    • 2.2.6 Regressionsrechnung
  • 2.3 Normen und Richtlinien zur Charakterisierung und Vermessung der Maschine
    • 2.3.1 DIN-Normen
    • 2.3.2 VDI-Richtlinien
    • 2.3.3 Einschätzung der vorgegebenen Regelwerke
    • 2.3.4 Versuchsplan
  • 2.4 Versuchsplanung und Begriffsbestimmung der Kennwerte
    • 2.4.1 Vorbemerkung
    • 2.4.2 Minimale und maximale Bahngeschwindigkeit
    • 2.4.3 Beschleunigungs- und Verzögerungszeiten und -wege
    • 2.4.4 Vorschubkonstanz
    • 2.4.5 Positionierzeit
    • 2.4.6 Schleppabstand
    • 2.4.7 Geschwindigkeitsverstärkung
    • 2.4.8 Grenzfrequenz
    • 2.4.9 Kreisformabweichung
• 3 Versuchsdurchführung
  • 3.1 Beschreibung der Mikro-Fräsmaschine
  • 3.2 Vermessung der Maschine
    • 3.2.1 Minimale und maximale Bahngeschwindigkeit
    • 3.2.2 Beschleunigungs- und Verzögerungszeiten und -wege
    • 3.2.3 Vorschubkonstanz
    • 3.2.4 Positionierzeit
    • 3.2.5 Bestimmung des Schleppabstandes, der Geschwindigkeitsverstärkung und der Grenzfrequenz
    • 3.2.6 Bestimmung der Kreisformabweichung
• 4 Interpretation und Schlußfolgerungen
  • 4.1 Minimale und Maximale Bahngeschwindigkeit
  • 4.2 Beschleunigungs- und Verzögerungszeiten und -wege
  • 4.3 Vorschubkonstanz
  • 4.4 Positionierzeit
  • 4.5 Geschwindigkeitsverstärkung
  • 4.6 Kreisformtests
• 5 Zusammenfassung und Ausblick
  • 5.1 Bewertung der Mikro-Fräsmaschine
  • 5.2 Optimierungsmöglichkeiten des Planetengewindetriebs
  • 5.3 Verbesserung des dynamischen Verhaltens mittels Linearmotor

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Ziel dieser Arbeit ist es, das dynamische Verhalten einer Mikro-Fräsmaschine umfassend zu charakterisieren. Dazu werden verschiedene Messungen durchgeführt und die Ergebnisse analysiert.

• Analyse des dynamischen Verhaltens der Maschine
• Bestimmung relevanter Kennwerte wie Bahngeschwindigkeit, Beschleunigungs- und Verzögerungszeiten, Vorschubkonstanz und Kreisformabweichung
• Bewertung der Messergebnisse und Ableitung von Optimierungspotenzialen
• Bewertung der Eignung der Maschine für die Bearbeitung von Mikrokomponenten
• Vergleich der Ergebnisse mit relevanten Normen und Richtlinien

Zusammenfassung der Kapitel

Die Arbeit beginnt mit einer Einleitung, die die Motivation, Zielsetzung und den Aufbau der Arbeit erläutert. In Kapitel 2 werden die Grundlagen und die Versuchsplanung behandelt, einschließlich der verwendeten Meßmittel und Meßmethoden sowie der relevanten Normen und Richtlinien. Kapitel 3 beschreibt die Versuchsdurchführung, bei der die Mikro-Fräsmaschine vermessen und verschiedene Kennwerte bestimmt werden. Kapitel 4 analysiert die Messergebnisse und interpretiert diese im Hinblick auf das dynamische Verhalten der Maschine. Die Arbeit endet mit einer Zusammenfassung und einem Ausblick auf mögliche Optimierungsmöglichkeiten.

Schlüsselwörter

Mikrofräsmaschine, dynamisches Verhalten, Meßmittel, Laser-Interferometer, Kreisformtester, Kennwerte, Bahngeschwindigkeit, Beschleunigungs- und Verzögerungszeiten, Vorschubkonstanz, Kreisformabweichung, Optimierungspotenziale, Normen, Richtlinien, Versuchsplanung, Versuchsdurchführung, Interpretation, Zusammenfassung, Ausblick.