Virtueller Sensor zur überwachung von Schwingungen an spanenden Werkzeugmaschinen
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Abstract
Kurzfassung In diesem Beitrag werden virtuelle Sensoren für die Überwachung von Schwingungen an spanenden Werkzeugmaschinen vorgestellt. Diese werden auf Grundlage experimentell gewonnener Daten aufgestellt, ein ausführlicher CAD-Datensatz der Werkzeugmaschine wird nicht benötigt. Dies bietet große Vorteile im Hinblick auf die benötigten Kosten. Die virtuellen Sensoren beruhen im Kern auf speziellen Übertragungsfunktionen, engl. „transmissibility functions (TMFs)“, welche auf die Daten der direkten Positionssensoren nahe der Kugelgewindemuttern zugreifen. Das bietet große Vorteile in Bezug auf die Qualität der Ausgangsdaten der virtuellen Sensoren. In diesem Artikel wird vertieft auf die experimentelle Identifikation des Modellteils der virtuellen Sensoren eingegangen. Die mathematische Definition der virtuellen Sensoren wird genauer erläutert um die Grundlage für die experimentelle Ableitung der Übertragungsfunktionen zu generieren. In Abhängigkeit der Maschinenstruktur werden verschiedene Strategien zur Erstellung der Sensoren verglichen und auf ihre physikalische Korrektheit überprüft. Maschinenspezifische Einflussfaktoren, wie die Position der Hauptspindel und die Auswahl der Sensoren werden hinsichtlich ihres Einflusses auf die resultierenden TMFs untersucht. Das Ergebnis wird mit Hilfe eines Testzyklus validiert.
Translated title of the contribution | Virtual sensor for monitoring vibrations in cutting machine tools Model-supported vibration monitoring based on "transmissibility functions" |
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Details
Original language | German |
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Pages (from-to) | 245-258 |
Number of pages | 14 |
Journal | VDI Berichte |
Volume | 2021 |
Issue number | 2391 |
Publication status | Published - 2021 |
Peer-reviewed | Yes |