OptiBahn
Optimierung der dynamischen Bahngenauigkeit von hochpräzisen Werkzeugmaschinen beim hochdynamischen Fräsen von Freiformflächen Projektleitung: Prof. G. Goch |
Forschungsstellen
- Friedrich-Wilhelm-Bessel-Institut Forschungsgesellschaft mbh
- Fraunhofer Institut für Produktionstechnologie IPT
Beschreibung des Projektes
Auf der Grundlage der im Forschungsvorhaben durchgeführten Modellierung der impulsentkoppelten Achssysteme sowie der hochdynamischen Antriebstechnik wurden prozessbezogene Anforderungen an das Feder-Dämpfersystem abgeleitet und zur Auslegung der Entkopplungseinheiten herangezogen. Anschließend erfolgten die konstruktive Integration, die steuerungstechnische Inbetriebnahme und die messtechnische Charakterisierung des erweiterten Maschinensystems. Im zweiten Hauptarbeitspunkt wurde ein dreidimensionales Positionsmesssystem, vereinfacht Messrahmen genannt, entwickelt und erfolgreich in Betrieb genommen. Der Messrahmen wurde mit einer Ultrapräzisionsmaschine statisch kalibriert. Anschließend wurden die Abweichungen der Achsen und Rechtwinkeligkeitsfehler des Messrahmens mit Hilfe einer im Rahmen des Forschungsvorhabens neu entwickelten Software kompensiert.Mit dem kalibrierten Messrahmen wurden Untersuchungen auf der Versuchsmaschine MiniMill durchgeführt und dabei bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Maschine die Abweichungen der tatsächlichen Bahnen von den Sollbahnen ermittelt. Die Untersuchungsergebnisse bilden die Basis für eine dynamische Optimierung der Bahngenauigkeit durch geeignete Anpassung der Regelparameter der Maschinensteuerung. Darüber hinaus wurde ein neuartiges Konzept für eine statische und dynamische Kompensation von Bahnabweichungen bei Werkzeugmaschinen unter Einsatz des o.g. Messrahmens als zusätzliches ergänzendes Messsystem entwickelt. |
Veröffentlichungen
|
Förderung
Laufzeit: Januar 2007 - Dezember 2009