Die Betriebsmodalanalyse (OMA engl. für Operational Modal Analysis) erlaubt die Ermittlung
modaler Parameter (Eigenfrequenzen modale Dämpfungen Eigenschwingformen) unter ambienten
Anregungsbedingungen. Genutzt wird dieses Verfahren vorwiegend an sehr großen Strukturen wie
Gebäuden Windkraftanlagen Schiffen und Flugzeugen an denen eine artefaktische Anregung nur
schwer möglich ist. Im Werkzeugmaschinenbau wird vor allem die Experimentelle Modalanalyse
(EMA) zur Charakterisierung des dynamischen Verhaltens genutzt. Die Anregung erfolgt zumeist
mittels Impulshammer oder Shaker während des Stillstands der Maschine. Alle dynamischen Effekte
die ausschließlich unter Betriebsbelastungen (Vorspannungen Reibungseffekte gyroskopische
Momente Prozessdämpfung) auftreten können somit nicht beachtet werden. Die vorliegende Arbeit
adressiert aus diesem Grund die OMA an Werkzeugmaschinen um Betriebseffekte während der
Zerspanung abzubilden und somit modale Parameter zu ermitteln die den Arbeitspunkt relevant
und plausibel repräsentieren. Dazu werden die Annahmen und Randbedingungen die der Methodik
zugrunde liegen hinsichtlich der Spezifika von Werkzeugmaschinen unter Prozessbedingungen
untersucht. Schwerpunkte sind die Beschreibung der Veränderungen des dynamischen Verhaltens im
Arbeitsraum zur Auslegung einer zeitinvarianten Werkzeugbahn die Generierung einer
analysegerechten Anregung durch einen Zerspanprozess und die Untersuchung verschiedener
Identifikationsmethoden zur Ermittlung der modalen Parameter.
