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wt-online - Ausgabe 10-2018, S. 718-723

Kompletter Beitrag im pdf-Format 718_90525.pdf

Werkzeugmaschinen, Konstruktion, Leichtbau

Einsatz von CFK-Komponenten in Werkzeugmaschinen*

Entwicklung eines Schlittens einer Portalfräsmaschine

Zur Massereduktion und Erhöhung der spezifischen Steifigkeit einer Portalfräsmaschine wird die Gestalt des Maschinenschlittens verbessert und ein Materialwechsel der Strukturbauteile des Schlittens von Aluminium zu Faser-Kunststoff-Verbunden durchgeführt. Um einen starken Anstieg der Fertigungskosten zu vermeiden, wird in Differentialbauweise aus verklebten CFK-Halbzeugplatten konstruiert. Die Laminatauslegung der Bauteile erfolgt in Anlehnung an die Netztheorie unter Berücksichtigung der Hauptspannungen und deren Richtungen. Mithilfe der Gestaltänderung und des Materialwechsels wird für den Schlitten bei einer Massereduktion von einem Drittel die spezifische Steifigkeit um den Faktor 2,5 verbessert.

Design of a gantry machine tool’s slide made of CFRP

In order to pursue mass reduction and furthermore to increase the specific stiffness at the same time, the tool’s slide of a portal milling machine is redesigned. In this process, not only the shape was modified but also a change of material towards composites was performed. To prevent rise in manufacturing costs, the specific design is carried out using the differential design method considering bonded semi-finished sheets. The layout of laminates is inspired by the net theory, taking value and direction of the main tensions into account. The performed redesign leads to one third mass reduction and a 2.5-fold increase in the specific stiffness of the tool’s slide.

Autor:
Abele, E.; Ali, F.; Bretz, A.; Lorenz, I.; Schulte, F.; Sperling, A.; Tichi, B.

Der vollständige Beitrag ist erschienen in:
wt-online 10-2018, Seite 718-723
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