Untersuchung von Ratterschwingungen an Drehbänken

Bei der spanenden Bearbeitung von Metallen treten häufig Schwingungen auf, die zum Teil als Rattermarken auf der bearbeiteten Oberfläche sichtbar werden. Diese Schwingungen können fremd-erregt oder selbsterregt sein. Bei der fremderregten Schwingung existiert eine von der Schwingungsbe­ wegung unabhängige Wechselkraft, die entweder aus der Werkzeugmaschine selbst kommen kann (Unwuchten, Zahnräder, Wälzlager, Pumpen usw.), oder über das Fundament in die Maschine hineingeleitet wird. Übertragen sich Schwingungen bis auf das Werkzeug und Werkstück, so können zwischen die­ sen außer den erwünschten Schnitt- und Vorschubbewegungen zusätzlich Relativbewegungen auftreten. Bewegungskomponenten senkrecht zur bearbei­ teten Werkstückoberfläche erzeugen Rattermarken. Dadurch kann die Genau­ igkeit der Oberfläche z.B. beim Feindrehen oder Schleifen begrenzt wer­ den. Bei Schrupparbeiten spielen fremderregte Schwingungen bei nicht unterbrochenem Schnitt seltener eine Rolle. Außer Wechselkräften können auch mechanische Impulse auftreten, die ein­ zelne Maschinenteile in abklingende Eigenschwingungen versetzen. Im Gegensatz zur fremderregten benötigt die selbsterregte Schwingung keine unabhängige Störkraft. Die Kräfte zur Anfachung der Schwingung entstehen durch die Schwingbewegung selbst (siehe KLOTTER (12), S.386). An Werkzeugmaschinen erreichen die selbsterregten Schwingungen im Gegen­ satz zu den fremderregten meist sehr große Amplituden. Sie müssen des­ halb auf jeden Fall verhindert werden. Selbsterregte Schwingungen können meist leicht als solche erkannt werden, da ihre Frequenz stets annähernd gleich der Eigenfrequenz eines Teiles der Maschine, des Werkstückes oder Werkzeuges ist. TLUSTY (23) spricht von dem Leitsystem, das die Frequenz bestimmt.