Entwicklung, Anwendung und Bewertung von Simulationstechnologien für die aktive virtuelle Werkzeugmaschine
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Für die Analyse, Bewertung und Optimierung des Maschinenentwurfs in einem Simulationsmodell ist es erforderlich, die einzelnen, in sich zumeist tinearelastischen, Baugruppen unter der Wirkung der Antriebe relativ zueinander bewegen zu können. Diese Relativbewegungen führen zu einer strukturellen Veränderung der gesamten Maschine und damit zu gravierenden Verhaltensänderungen über dem Arbeitsraum. Solche Modelle erfordern für die einzelnen Baugruppen Teilmodelle, die deren elastisches Verhalten oder alternativ nur das Starrkörperverhalten angemessen beschreiben. Im Hinblick auf die großen Verfahrbewegungen müssen diese Teilmodelle so miteinander gekoppelt werden, dass die aus der Positionsänderung resultierenden strukturellen Veränderungen im Modell abgebildet werden können. In diesem Forschungsprojekt wurden die Simulationstechnologien aus dem Vorgängerprojekt weiterentwickelt und angewandt, um derart veränderliche Maschinenstrukturen einer Modellierung und numerischen Lösung innerhalb einer Simulationsumgebung zuzuführen. In der hier berichteten Fortsetzungsperiode lag der Schwerpunkt auf der Berücksichtigung großer Schwenkbewegungen ebensolcher Baugruppen und auf den Auswirkungen dieser Bewegungen auf die Koppelsteifigkeiten zwischen den Baugruppen. Mit der entwickelten Art der Modellierung steht ein effektives Verfahren zur Simulation von Werkzeugmaschinen mit strukturveränderlicher und elastischer Abbildung der mechanischen Baugruppen im Gesamtkontext Maschine-Antriebe-Prozess im Zeitbereich zur Verfügung. Insbesondere die ganz erhebliche Reduktion der Berechnungszeiten für die Simulation stellt einen wesentlichen Vorteil dieses Verfahrens dar.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Simulationstechnologien für virtuelle Werkzeugmaschinen. ZWF Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 102 (2007) Heft 10, S. 614-619
Großmann, K.; Rudolph, H.; Brecher, Gh.; Hoffmann, F.
- Die virtuelle Werkzeugmaschine in einer Simulationsumgebung. ZWF Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 104 (2009) Heft 9, S. 693-697
Großmann, K.; Rudolph, H.
