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Toni Loebe

• Ein essentielles Problem bei der Bearbeitung von Werkstücken ist die Beherrschung von Vibrationen. An Werkzeugmaschinen wurden diesbezüglich bereits umfangreiche Untersuchungen durchgeführt, seitens der Spannvorrichtungen noch nicht. Die Zielstellung dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Dämpfungssystems zur Verbesserung der Schwingungsdämpfung an Spannvorrichtungen für Produktionsmaschinen. Nach einer kurzen Einführung in die Thematik werden konstruktive Ausführungen von passiven, semiaktiven und aktiven Dämpfungssystemen erläutert sowie deren Wirkprinzipien verdeutlicht. Anschließend erfolgt eine Analyse von Spannvorrichtungen. Diese berücksichtigt sowohl den Grundaufbau als auch das dynamische Verhalten der Spannvorrichtungen, welches mit Hilfe einer Modalanalyse an drei ausgewählten Vorrichtungen verdeutlicht wird. Daraus resultieren die Anforderungen an das Dämpfungssystem. Für eine ausgewählte Spannvorrichtung ist ein Konzept eines Dämpfungssystems zu entwickeln. Dazu wird zunächst ein vereinfachtes Schwingungsmodell aufgestellt. Basierend auf diesem Modell erfolgt die Auswahl eines günstigen Dämpfungssystems. Auf der Grundlage des Dämpfungssystems werden Lösungen zur Variation der Dämpfereigenschaften erarbeitet und nach Kriterien bewertet. Anschließend erfolgen die Dimensionierung und der konstruktive Entwurf des Dämpfungssystems für die ausgewählte Spannvorrichtung. Das Ergebnis der Arbeit ist ein semiaktives Dämpfungssystem, dessen Federeigenschaft auf einem Hydraulikzylinder und dessen Dämpfungseigenschaften auf einer magnetorheologischen Flüssigkeit basieren.