Schwingführungsachse: Vorschubantriebssystem mit Schwingführungen zur Adaption des Reibverhaltens

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Alexander Verl
• Subject Area: Production Systems, Operations Management, Quality Management and Factory Planning
• Term: from 2012 to 2016
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 222148086

Treten bei der Bearbeitung von Werkstücken Ungleichmäßigkeiten in der Vorschubbewegung auf, wird dadurch die Qualität des Prozesses negativ beeinflusst. Die Führungen als Elemente im Kraftfluss der Vorschubkraft spielen dabei eine wesentliche Rolle und beeinflussen das dynamische Verhalten des Vorschubantriebsystems. Um gleichförmige Bewegungen zu gewährleisten müssend die Führungen gegenüber Beschleunigungs-, Prozess- und Querbelastungskräften möglichst steif sein. Gleichzeitig wird in Führungsrichtung ein möglichst leichtgängiges Verhalten gefordert. Eine gute Dämpfung der Führung wird benötigt um den Einfluss von Vibrationen zu vermindern. Gleitführungen verfügen über hohe Steifigkeiten als auch gute Dämpfungseigenschaften, jedoch beeinträchtigen die Gleitflächen das Reibverhalten durch Effekte wie Haften, Gleiten und Stick-Slip welche die Gleichmäßigkeit der Bewegung von Gleitführungen stören. In Voruntersuchungen wurde gezeigt, dass sowohl Haft-, als auch Gleitreibungskräfte durch die Überlagerung von hochfrequenten Schwingungen um bis zu 97% reduziert werden können. Im beantragten Forschungsvorhaben sollen diese Ergebnisse auf Profilschienen marktüblicher linear Gleitführungen übertragen werden. Hierzu werden sogenannte Profilschienen-Schwingführungen entwickelt und deren Adaptionsfähigkeit hinsichtlich des Reibverhaltens untersucht. Der Schwerpunkt liegt dabei in der Entwicklung von Methoden zur Integration der Schwingführungen in Vorschubantriebsysteme sowie der damit verbundenen Entwicklung geeigneter Regelungsverfahren zur Reibadaption während eines Bewegungsvorgangs. Durch die integrierten Schwingführungen kann im Vorschubantriebsystem das gesamte Übertragungsverhalten dynamisch den Anforderungen angepasst werden. Die Schwingführungen eröffnen somit eine Möglichkeit zur Optimierung der Bewegungsqualität von Vorschubantriebsystemen.

• DFG Programme: Research Grants