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Gestelle und Gestellbauteile

  • Manfred Weck
Chapter
Part of the VDI-Buch book series (VDI-BUCH)

Zusammenfassung

Gestelle und Gestellbauteile sind die tragenden und stützenden Grundkörper der Werkzeugmaschinen. Sie tragen und führen die einzelnen Bau- und Funktionselemente und sind in ihrer Größe und Gestalt durch die geforderten Prozeßaufgaben der Maschine festgelegt. Ihre Form wird vor allem durch die Lage und Länge der Bewegungsachsen und der damit zusammenhängenden räumlichen Anordnung der Baugruppen und Bauteile wie z.B. Arbeitsspindeln, Schlitten, Supporte, Getriebe, Motoren, Steuerorgane, durch die Höhe der Prozeßkräfte sowie durch die notwendige Zugänglichkeit bei Montage und Wartung bestimmt. Bei der Auslegung von Gestellbauteilen ist auch die geforderte Bearbeitungsgenauigkeit zu berücksichtigen, d.h. die Eigengewichte der verfahrbaren Schlitten, die Werkstückgewichte und die Prozeßkräfte dürfen nur äußerst geringe Verformungen der Maschine hervorrufen.

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Literaturverzeichnis

  1. [2–1]
    Weck, M.: Werkzeugmaschinen, Bd. 1: Maschinenarten, Bauformen und Anwendungsbereich; 3. Aufl. Düsseldorf: VDI-Verlag 1988.Google Scholar
  2. [2–2]
    Dreyer, W. F.: Über die Steifigkeit von Werkzeugmaschinenständern und vergleichende Untersuchungen an Modellen. Diss. RWTH Aachen 1966.Google Scholar
  3. [2–3]
    Loewenfeld, K.: Die Gestaltsteife von Stäben. Maschinenmarkt (1956) Nr. 71.Google Scholar
  4. [2–4]
    Cowper, G. R.: The Shear Coefficient in Timoshenko’s Beam Theory. Journal of Applied Mechanics (1966) June, S. 335ff.Google Scholar
  5. [2–5]
    Vonderhagen, H.: Konstruktionsrichtlinien zur Erhöhung der Gestaltsteifigkeit und- festigkeit von Eisengußbauteilen im Werkzeugmaschinenbau. Bericht des Laboratoriums für Werkzeugmaschinen u. Betriebslehre. RWTH Aachen, Juni 1990.Google Scholar
  6. [2–6]
    Thum, A., u. O. Petri: Steifigkeit und Verformung von Kastenquerschnitten. VDI-Forschungsheft Nr. 409. Berlin: VDI-Verlag 1941.Google Scholar
  7. [2–7]
    Hintzen, H., u. H. Laufenberg: Konstruieren und Berechnen. Braunschweig: Vieweg-Verlag 1981.Google Scholar
  8. [2–8]
    Heimann, A.: Anwendung der Methode finiter Elemente bei Berechnung und Auslegung von Gestellbauteilen. Diss. RWTH Aachen 1977.Google Scholar
  9. [2–9]
    Weck, M., u. A. Heimann: Rechnerische Analyse des statischen Verhaltens von Gestellbauteilen zur Bestimmung geeigneter Rechenmodelle und zur Erstellung eines Katalogs berechneter und bewerteter Lösungsbeispiele für Gestelle. Bericht des Landesamts für Forschung NRW. Düsseldorf 1977.Google Scholar
  10. [2–10]
    Weck, M., u. J. Asbeck: Beanspruchungsgerechte Gestaltung von Gußhüllen im Werkzeugmaschinenbau. VDI-Berichte Nr. 1173. Düsseldorf: VDI-Verlag 1995.Google Scholar
  11. [2–11]
    Plock, R.: Untersuchung und Berechnung von elastostatischen ebenen Mehrschraubenverbindungen. Diss. RWTH Aachen 1970.Google Scholar
  12. [2–12]
    Schaible, B.: Ermittlung des statischen und dynamischen Verhaltens insbesondere der Dämpfung von verschraubten Fugenverbindungen für Werkzeugmaschinen. Diss. TU München 1976.Google Scholar
  13. [2–13]
    Petuelli, G.: Theoretische und experimentelle Bestimmung der Steifigkeits- und Dämpfungseigenschaften normalbelasteter Fügestellen. Diss. RWTH Aachen 1983.Google Scholar
  14. [2–14]
    Herberg, F.: Einsatz von Klebemitteln und Füllstoffen zur Verbesserung der statischen und dynamischen Eigenschaften verschraubter Fügestellen. VDW-Bericht Nr. 0140. Apr. 1985.Google Scholar
  15. [2–15]
    Beckenbauer, K.: Möglichkeiten zur Verringerung der Ratterneigung an spanenden Werkzeugmaschinen. VDW-Konstrukteur- Arbeitstagung, Aachen 1971.Google Scholar
  16. [2–16]
    Sahm, D.: Werkstoffseitige Möglichkeiten zur Verbesserung der Fertigungstechnik und des Betriebsverhaltens. Diss. RWTH Aachen 1987.Google Scholar
  17. [2–17]
    Groth, W. H.: Die Dämpfung in verspannten Fugen und Arbeitsführungen von Werkzeugmaschinen. Diss. RWTH Aachen 1972.Google Scholar
  18. [2–18]
    Umbach, R.: Dynamische Versteifung von Werkzeugmaschinen durch gedämpfte Hilfsmassensysteme. Diss. RWTH Aachen 1963.Google Scholar
  19. [2–19]
    Petuelli, G.: Theoretische und experimentelle Bestimmung der Steifigkeits- und Dämpfungseigenschaften normal belasteter Fügestellen. Diss. RWTH Aachen 1983.Google Scholar
  20. [2–20]
    Weck, M., u. R. Eckstein: Hallenklima beeinflußt Arbeitsgenauigkeit. Industrie-Anzeiger 108 (1986) Nr. 72, S. 56.Google Scholar
  21. [2–21]
    Weck, M.: Werkzeugmaschinen, Bd. 3: Automatisierung und Steuerungstechnik. Düsseldorf: VDI-Verlag 1989.Google Scholar
  22. [2–22]
    Spur, G., u. Z. Paluncic: Untersuchungen an einer wärmeisolierten Spindel. Industrie-Anzeiger 108 (1986) Nr. 97, S. 30.Google Scholar
  23. [2–23]
    N. N.: Temperieren erhöht die Arbeitsgenauigkeit von Werkzeugmaschinen. Firmenschrift Behr GmbH & Co. KG 1989.Google Scholar
  24. [2–24]
    Haferkorn, W.: Heavy Duty Portal Machining Centres, Vortrag auf der Konferenz „The International Machine Tool Engineers Conference“, Osaka/Japan 1990.Google Scholar
  25. [2–25]
    Menges, G.: Werkstoffkunde der Kunststoffe; 2. Aufl. München: Hanser Verlag 1984.Google Scholar
  26. [2–26]
    Sahm, D.: Reaktionsharzbeton für Gestellbauteile spanender Werkzeugmaschinen, werkstoffseitige Möglichkeiten der Verbesserung des Betriebsverhaltens. Diss. RWTH Aachen 1987.Google Scholar
  27. [2–27]
    Fuhrmann, U., u. D. Skudelny: Einige Gesichtspunkte für die Auswahl und Verarbeitung von Quarzmehl und anderen Füllstoffen in Epoxidharzen. Bd. 109. Grafenau: Expert-Verlag 1983.Google Scholar
  28. [2–28]
    Skudelny, D.: Füllstoffe für Reaktionsharzbeton. Bd. 159. Sindelfingen: Expert-Verlag 1986.Google Scholar
  29. [2–29]
    Fuller, W. B., u. S. E. Thompson: The Laws of proportioning concrete. Tran. Am. Soc. Civ. Engrs. LIX, 1907.Google Scholar
  30. [2–30]
    Recktenwald, J.: Eigenschaften von Getriebegehäusen aus Polymerbeton, Konstruktion und Auslegung. Diss. RWTH Aachen 1987.Google Scholar
  31. [2–31]
    Weck, M., u. J. Schön: Fest verankert. Reaktionsharzbeton und metallische Werkstoffe miteinander verbinden im Produktionsmaschinenbau. Maschinenmarkt (1989) Nr. 44, S. 166.Google Scholar
  32. [2–32]
    Scholl, H.: Erfahrungen mit Maschinenbetten aus Reaktionsharzbeton. Werkstatt und Betrieb 121 (1988) Nr. 10, S. 835.Google Scholar
  33. [2–33]
    Weck, M., P. Grund u. D. Sahm: Reaktionsharzbeton — Alternative zum Gußeisen für Maschinengestelle? VDI-Z. 127 (1985) Nr. 5, S. 165.Google Scholar
  34. [2–34]
    Weck, M.: Werkzeugmaschinen, Bd. 1: Maschinenarten, Bauformen und Anwendungsbereiche; 3. Aufl. Düsseldorf: VDI-Verlag 1988.Google Scholar
  35. [2–35]
    Weck, M., u. D. Sahm: Werkstoffe für Werkzeugmaschinengestelle. In: VDI-Be-richte Nr. 6001. Metallische und nichtmetallische Werkstoffe und ihre Verarbeitungsverfahren im Vergleich. Düsseldorf: VDI-Verlag 1986, s. bes. S. 439ff.Google Scholar
  36. [2–36]
    Preis, E.: Erfahrungen eines Werkzeugmaschinenherstellers mit Reaktionsharzbeton. Vortrag an der Technischen Akademie Esslingen 1990.Google Scholar
  37. [2–37]
    N. N.: Mineralguß ABC. Firmenschrift. ACO Severin Ahlmann GmbH & Co. KG.Google Scholar
  38. [2–38]
    Etmanskiy B.: Zum Eigenschaftsprofil hochgefüllter Reaktionsharzverbundwerkstoffe. Diss. Univ.-GH Kassel 1992.Google Scholar
  39. [2–39]
    Ortmann, J.-P.: Maschinenentwicklung zum Hochgeschwindigkeitsschleifen von Zahnrädern. Diss. RWTH Aachen 1995.Google Scholar
  40. [2–40]
    Schmidt, H.: SKC-Gleitbeläge. Firmenschrift. Rödental 1990.Google Scholar
  41. [2–41]
    Weck, M., L. Ophey, E. Herberg u. P. Kerstiens: Anforderungsprofile an Fertigungseinrichtungen zur Ver- und Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen mit Kunstharzmatrix. VDW-Forschungsberichte Nr. 0150, Okt. 1986.Google Scholar
  42. [2–42]
    Heißler, K. (Hrsg.): Verstärkte Kunststoffe in der Luft- und Raumfahrt. Stuttgart: Kohlhammer-Verlag 1986.Google Scholar
  43. [2–43]
    Kerstiens, P.: Strukturelemente für Produktionsmaschinen aus carbonfaserverstärkten Kunststoffen. Diss. RWTH Aachen 1990.Google Scholar
  44. [2–44]
    Menges, G.: Kunststoffverarbeitung III, mit Langfaser verstärkte Kunststoffe. Vorlesungsumdruck. RWTH Aachen 1987.Google Scholar
  45. [2–45]
    Weck, M., u. E. Herberg: Untersuchung der Einsatzmöglichkeiten von CFK im Werkzeugmaschinenbau am Beispiel einer Hauptspindel für Werkzeugmaschinen. Abschlußbericht zum AIF-Forschungsvorhaben Nr. 6774, 1988.Google Scholar
  46. [2–46]
    Bathe, K.-J.: Finite-Elemente-Methode. Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo: Springer-Verlag 1986.CrossRefGoogle Scholar
  47. [2–47]
    Argyris, J., u. H. P. Mlejnek: Die Methode der finiten Elemente, Bd. 1 bis 3. Wiesbaden: Vieweg 1986.Google Scholar
  48. [2–48]
    Zienkiewicz, O. C.: The finite element method. Mcgraw-Hill Book Company (UK) Limited, 1977.zbMATHGoogle Scholar
  49. [2–49]
    Gallagher, R. H.: Finite-Elemente- Analysis. Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag 1976.CrossRefGoogle Scholar
  50. [2–50]
    Cook, R. D.: Concepts and Applications of Finite Element Analysis. New York, London: John Wiley & Sons Inc. 1981.Google Scholar
  51. [2–51]
    Noppen, R.: Berechnung der Elastizitätseigenschaften von Maschinenbauteilen nach der Methode finiter Elemente. Diss. RWTH Aachen 1973.Google Scholar
  52. [2–52]
    Buck, K. E., D. W. Scharpf, E. Stein u. W. Wunderlich: Finite Elemente in der Statik. Berlin, München, Düsseldorf: Verlag Wilhelm Ernst & Sohn 1973.Google Scholar
  53. [2–53]
    Weck, M., u. a.: Anwendung von Digitalrechnerprogrammen zur Berechnung von Maschinenteilen nach der Methode finiter Elemente. VDW-Konstrukteur-Arbeitstagung, Aachen 1975.Google Scholar
  54. [2–54]
    Zangs, L.: Berechnung des thermischen Verhaltens von Werkzeugmaschinen. Diss. RWTH Aachen 1975.Google Scholar
  55. [2–55]
    Finke, R.: Berechnung des dynamischen Verhaltens von Werkzeugmaschinen. Diss. RWTH Aachen 1977.Google Scholar
  56. [2–56]
    Rochlitz, Th.: Graphisch-interaktive Idealisierung von CAD-Geometrie zur Kopplung an die FE-Strukturberechnung. Diss. RWTH Aachen 1988.Google Scholar
  57. [2–57]
    Weck, M., u. Th. Rochlitz: Erfahrungen bei der Kopplung CAD-FEM. CAE-Journal 6, S. 52/55. München: Hüthig-Verlag 1985.Google Scholar
  58. [2–58]
    Weck, M., u. Th. Rochlitz: 3D-CAD-FE-Kopplungsmodul GEOMID. HGF-Bericht. Industrie-Anzeiger (1988) Nr. 18, S. 34/35.Google Scholar
  59. [2–59]
    Weck, M., u. A. Heckmann: Finite-Elemente-Vernetzung auf der Basis von CAD-Modellen. Konstruktion 45 (1993) S. 34/40.Google Scholar
  60. [2–60]
    Heckmann, A.: Zerlegungs- und Vernetzungsverfahren für die automatische Finite-Elemente-Modellierung. Diss. RWTH Aachen 1992.Google Scholar
  61. [2–61]
    Schwefel H. P.: Numerical Optimization of Computer Models. New York, London: John Wiley & Sons Inc. 1995.Google Scholar
  62. [2–62]
    Haftkay R. T. et al.: Elements of Structural Optimization, Kluwer Academic Publishers, Dorderecht, 1990.CrossRefGoogle Scholar
  63. [2–63]
    Weck, M.: Optimierungsstrategien mit der Finite-Element-Methode. Handbuch zum VDI-Seminar 36–63–03,7.1994.Google Scholar
  64. [2–64]
    Kölsch, G.: Diskrete Optimierungsverfahren zur Lösung konstruktiver Problemstellungen im Werkzeugmaschinenbau. Diss. RWTH Aachen 1992.Google Scholar
  65. [2–65]
    Weck, M., u. P. Steinke: An Effizient Technique in Shape Optimization. Journal of Structural Mechanics 11 (1983/84) Nr. 4, S. 433/449.Google Scholar
  66. [2–66]
    Förtsch, F.: Entwicklung und Anwendung von Methoden zur Optimierung des mechanischen Verhaltens von Bauteilen. Diss. RWTH Aachen 1988.Google Scholar
  67. [2–67]
    Fleury, C., u. V. Braibant: Structural Optimization: A New Dual Method Using Mixed Variables. International Journal of Numerical Methods in Engineering 23 (1986) S. 409/428.MathSciNetCrossRefGoogle Scholar
  68. [2–68]
    Post, U.: Optimierung von Verbundbauweisen unter Berücksichtigung des zeitabhängigen Verhaltens. Diss. Univ.-GH Siegen 1989.Google Scholar
  69. [2–69]
    Steinke, P.: Verfahren zur Spannungs- und Gewichtsoptimierung von Maschinenbauteilen. Diss. RWTH Aachen 1983.Google Scholar
  70. [2–70]
    Förtsch, F.: Entwicklung und Anwendung von Methoden zur Optimierung des mechanischen Verhaltens von Bauteilen. Diss. RWTH Aachen 1988.Google Scholar
  71. [2–71]
    Neuber, H.: Kerbspannungslehre. Grundlage zur Spannungsberechnung. Berlin: Springer-Verlag 1937.Google Scholar
  72. [2–72]
    Weck, M., u. F. Förtsch: Spannungsoptimierung offener Ausrundungen in Maschinenbauteilen. Konstruktion 38 (1986) Nr. 6, S. 213/219.Google Scholar
  73. [2–73]
    Lindström, P.: A general purpose algorithm for nonlinear least squares problems with nonlinear constraints: Rep. UMINF-103,83, ISSN 0348–0542, Univ. of Umea 1983.Google Scholar
  74. [2–74]
    Morris, A. J.: Foundation of Structural Optimization. A Unified Approach. New York, London: John Wiley & Sons Inc. 1982.Google Scholar
  75. [2–75]
    Hasan, I.: Three-dimensional Shape-Optimization. International Journal for Numerical Methods in Engineering 18 (1982) S. 661/673.Google Scholar
  76. [2–76]
    Wassermann, K.: Three-dimensional Shape-Optimization of Arch Dams with prescribed Shapefunctions. Journal of Structural mechanics 11 (1983/84) Nr. 4, S. 465/489.CrossRefGoogle Scholar
  77. [2–77]
    Sprangers, W.: Entwicklung und Anwendung von Verfahren zur 3D-Gestaltoptimierung dickwandiger, massiver Bauteile. Diss. RWTH Aachen 1994.Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2002

Authors and Affiliations

  • Manfred Weck
    • 1
  1. 1.WZL Laboratorium für Werkzeugmaschinen und BetriebslehreRWTH AachenAachenDeutschland

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