Untersuchungen zu den Grenzwerten des Einsatzes adaptronischer Komponenten zur Impulsentkopplung von linearmotorgetriebenen Werkzeugmaschinenachsen unter veränderlichen strukturmechanischen Umgebungsbedingungen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Welf-Guntram Drossel; Dr.-Ing. Günter Jungnickel (†)
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik ; Produktionssystematik, Betriebswissenschaften, Qualitätsmanagement und Fabrikplanung
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5407555

Fortschrittliche Bearbeitungstechnologien, z.B. im Werkzeug- und Formenbau, basieren auf hochdynamischen Bewegungsprofilen. Besonders bei kurzen Verfahrbewegungen mit häufigem Richtungswechsel besitzen moderne Direktantriebe das Potenzial, die notwendigen Vortriebskräfte zur Änderung der Beschleunigung in sehr kurzer Zeit auf und abzubauen. Gleichzeitig muss aber die Maschinenstruktur in der Lage sein, die entstehenden dynamischen Reaktionskräfte aufzunehmen und nicht an tragende und genauigkeitsbestimmende Baugruppen weiterzuleiten. Die Verkopplung von Achsen in modernen Strukturkonzepten, z.B. im Gantry-Verbund oder bei Parallelstrukturen, führt bereits unabhängig von schwankenden Prozesszuständen zu veränderlichen strukturmechanischen Bedingungen während des Bewegungsvorgangs, die eine Adaptierung der Impulsentkopplung erfordern. Ein Lösungsansatz ist eine adaptronische Baugruppe mit selbstoptimierender Feder/Dämpfer-Charakteristik zur Entkopplung zwischen Antrieb und tragender Struktur. Zielstellung ist dabei ein kompakter Aufbau mit Verzicht auf zusätzliche Führungssysteme bei integrierter Sensor-Aktor-Funktion. Für diese Baugruppe werden konstruktive Lösungsmöglichkeiten, Einsatzparameter und Grenzwerte ermittelt. Die erreichbare Funktionalität wird mit einem alternativen Konzept, der adaptiven Parametrierung der Antriebsregelung, verglichen. Damit können die Grenzwerte für den Einsatz adaptronischer Komponenten zur Impulsentkopplung bestimmt werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1156: Adaptronik für Werkzeugmaschinen