Wenn der Tisch wackelt

"Was passiert, wenn der Tisch wackelt?", so lautete vereinfacht die Ausgangsproblematik für ein Mitarbeiterteam aus dem Fachbereich Mathematik und Technik. Ein normaler Mensch behebt das Problem im Alltag mit einem Bierdeckel, der unter den Tischfuß geschoben die Unebenheit ausgleicht. Der Tisch ist festgesetzt. Wenn in der experimentellen Modalanalyse - sie dient der Bestimmung des Bewegungsverhaltens von Maschinen und Fahrzeugen - ein Werkzeugtisch wackelt, werden im Regelfall Ergebnisse verfälscht. Mit einem im Labor für Struktur- und Schwingungsanalyse entwickelten Korrekturverfahren kann in Zukunft bei der experimentellen Modalanalyse der Werkzeugtisch weiter wackeln.

Das Schwingungsverhalten von Werkzeugmaschinen in Resonanz (in Bewegung) gestattet eine qualitative Beurteilung der Maschinengüte. Mit Hilfe der experimentellen Modalanalyse können die schwingungstechnischen Maschinendaten aufgenommen und grafisch dargestellt werden. Die Analysedaten decken Schwachstellen an den Maschinen auf, bieten aber auch die Basis für computerunterstützte Simulation von Maschinenverbesserungen.

Während der Durchführung der experimentellen Modalanalyse wird die Maschine künstlich zu Schwingungen angeregt. Der Schwingungserreger sitzt dabei zweckmäßigerweise zwischen dem auf einem Tisch aufgespannten Werkstück und dem Werkzeug. Die Messdaten sind nur dann fehlerfrei, wenn der Maschinentisch bei der Untersuchung keine Schwingungen ausführt. Dies trifft in der Praxis selten zu, da Maschine und Werkstückaufspannung eine Einheit bilden. Mit dem im Labor für Struktur- und Schwingungsanalyse entwickelten, neuartigen Korrekturverfahren kann die Bewegung des Tisches während der Untersuchung nicht verhindert werden. Die korrigierten Messdaten gestatten aber eine verbesserte, computerunterstützte Vorhersage für nachfolgende Maschinenveränderungen.

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Fachhochschule Bielefeld
Fachbereich Mathematik und Technik
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