Vor dem Hintergrund gängiger Verfahren wird die dynamische Stabilität des Ausdrehens mit einem Verfahren untersucht, bei dem die Polstellen in der s-Ebene direkt bestimmt werden. Anhand eines vereinfachten Modells wird der Einfluss der Prozessparameter durch Wurzelortskurven dargestellt. Zur Modellierung komplexer Spindel-Werkzeug-Systeme mit verbesserter Genauigkeit folgt die Aufstellung der Übertragungs-Matrix des Schneidprozesses im Bildbereich der Laplace-Transformation, die sich in Modelle ein- und mehrschneidiger Bohrstangen einbinden lässt. Die Simulationen werden schließlich mit Bearbeitungsversuchen abgeglichen.
Einleitung
In der Vergangenheit gab es zahlreiche wissenschaftliche Arbeiten mit dem Ziel, die Stabilität von Zerspanungsprozessen rechnerisch zu bestimmen. Etwa bis Ende der 70er-Jahre waren alle Effekte im Wesentlichen beschrieben, es lagen entsprechende Stabilitätskriterien vor und die theoretischen Ergebnisse waren mit Bearbeitungsversuchen abgeglichen. Das am weitesten verbreitete Verfahren besteht darin, dass die Stabiltät des geschlossenen Wirkungskreises Maschine-Schneidprozess-Maschine mit dem aus der Regelungstechnik bekannten Nyquist-Kriterium beurteilt wird. Hierzu wird der Frequenzgang des offenen Wirkungskreises unter Berücksichtigung der durch den Schneidprozess verursachten Verstärkungs- und Totzeiteffekte herangezogen. Mitte der 80er-Jahre ging die Forschungsaktivität um diese Verfahren etwas zurück. Mit Erscheinen einiger Standardwerke wie z. B. von Weck und Teipel ([ 60 ]) galten die Möglichkeiten der Verfahren im Wesentlichen als ausgelotet. Die Verfahren fanden jedoch leider nicht ganz den erwarteten breiten Einzug in die industrielle Praxis. Dies ist sicherlich dadurch begründet, dass sich die Verfahren als relativ umständlich in der Handhabung erwiesen: das Schließen des Wirkungskreises durch Anwendung des Stabilitätskriteriums konnte erst nach Frequenzgangsmessung und Anpassung des Schneidprozess-Modells erfolgen. Außerdem war die Genauigkeit der Stabilitätsprognose für praktische Anwendungen noch nicht ganz ausreichend…
