Instationäres thermoelastisches Verhalten von Vorschubachsen mit bewegtem Wälzkontakt

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Knut Großmann (†)
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung von 1999 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5206448

Hohe Vorschubgeschwindigkeiten führen zu instationären Temperaturüberhöhungen in den Baugruppen von Vorschubachsen, womit Änderungen der Vorspannung in allen Wälzkontakten verbunden sind. Dies führt zu Rückkopplungen auf das statische und dynamische mechanische Verhalten, das thermische Verhalten und das Verhalten der Achsen im Lageregelkreis. Weiterhin erhalten thermisch verursachte Fehler in Vorschubachsen eine besondere Wichtigkeit aufgrund der in HSC-fähigen Polypod-Strukturen dominierenden Rolle der Stabachsen bei der Bewegungserzeugung. Im Projekt sollen einfach handhabbare Simulationswerkzeuge für die Analyse der Bewegungsqualität von NC-Achsen bei hohen Vorschubgeschwindigkeiten und bei langsamen Positioniervorgängen unter Berücksichtigung thermoelastischer Effekte bereitgestellt werden. Hierzu sollen die Modellebenen der instationären Thermik incl. vorspannungsbeeinflußter Parameteränderungen, der Mechanik und der Regelungstechnik verknüpft werden. Änderungen der Modellstruktur, wie sie beim Verfahren der NC-Achse erforderlich sind, sollen berücksichtigt werden. Die geschaffenen Modellgrundlagen sollen gleichzeitig der modellbasierten Korrektur thermischer Fehler in Werkzeugmaschinen dienen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen