Adaptive Verspannung zur Effizienzsteigerung elektrisch verspannter Zahnstange-Ritzel-Antriebe

• Antragsteller: Dr.-Ing. Armin Lechler
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung seit 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 286294048

Elektrisch verspannte Zahnstange-Ritzel-Antriebe werden üblicherweise als Vorschubantriebe in Werkzeugmaschinen eingesetzt, wenn hohe Lasten präzise über lange Verfahrwege bewegt werden sollen. Im etablierten Stand der Technik wird das Verspannungsmoment zwischen den Antrieben bei der Inbetriebnahme auf einen konstanten Wert eingestellt. Hierbei besteht ein Zielkonflikt zwischen Maximierung der Performanz durch eine hohe Verspannung auf der einen und dem damit einhergehenden erhöhten Energieverbrauch und Verschleiß auf der anderen Seite. Im Rahmen des beantragten Vorhabens soll untersucht werden, wie Effizienz und Performanz von elektrisch verspannten Zahnstange-Ritzel-Antrieben durch eine Adaption des Verspannungsmoments während des Betriebs optimiert werden können. Ein in der vorangegangenen Förderperiode entwickelter Regelungsansatz zur Verspannungsadaption soll hierfür nun um eine Methodik zur prozessadaptiven Parametrierung inklusive Einbindung der Achsregelung erweitert werden. Auf diese Weise soll die Effizienz des Antriebssystems unter Einhaltung von vorgegebenen Prozessparametern maximiert werden. Der erarbeitete Ansatz soll zum Abschluss des Projektes an einer Werkzeugmaschine implementiert und ganzheitlich validiert sowie auf Robustheit geprüft werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr.-Ing. Alexander Verl