Abbildung des Umgebungseinflusses in der thermischen Simulation und für die Kompensation thermisch bedingter Wirkpunktabweichungen an Werkzeugmaschinen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Thermische Verformungen an Werkzeugmaschinen begrenzen die erreichbare Fertigungsgenauigkeit. Bei der Produktion in unklimatisierten Werkhallen gewinnt dabei auch der Einfluss der thermischen Umgebung an Bedeutung. Das trifft besonders für große Maschinen zu. Bei der Kompensation thermisch bedingter Wirkpunktabweichungen an Werkzeugmaschinen bereitet die Erfassung und Berücksichtigung der veränderlichen Umgebungsbedingungen Probleme. Im Rahmen des Projekts wurde die Eignung von Wärmestromsensoren zur Abbildung des Umgebungseinflusses für die prozessparallele thermische Simulation und Kompensation im Hinblick auf den industriellen Einsatz untersucht. Dazu sind gemessene Wärmestromwerte als Randbedingung in der thermischen Simulation von Gestellbauteilen bei variablen Umgebungsbedingungen berücksichtigt worden. Zur Beurteilung der Genauigkeit der Abbildung des Umgebungseinflusses mittels gemessener Wärmestromwerte erfolgten vergleichende Messungen des realen thermischen Verhaltens. Es konnte nachgewiesen werden, dass mit einer direkten Messung der Wärmeströme an der Bauteiloberfläche die Abbildung des Umgebungseinflusses vereinfacht und die Genauigkeit der Beschreibung von großen thermischen Umgebungslasten um über 50 % verbessert werden kann.
