Aktuell erforschte und zukünftig verstärkt umzusetzende Maßnahmen der energieeffizienten spanenden Fertigung können unter dem Stichwort der Vermeidung von nicht direkt an der Spanbildung beteiligten Verlustleistungen zusammengefasst werden. Diese potenziell vermeidbaren Verlustleistungen betreffen vorrangig alle Antriebs- und hydraulischen Verluste, vor allem im Stand-by-Betrieb, sowie Verluste in Kühl-Schmiermittel-Kreisläufen. Alle diese Verlustleistungen werden als Wärmeströme dissipiert.

Diese im aktuellen Stand der Technik zu wesentlichen Teilen gleichmäßig dissipierten Wärmeströme sowie der prinzipiell verlustbehaftete Betrieb von Kühl-Schmiermittel-Kreisläufen tragen jedoch entscheidend zur Stabilisierung des thermo-elastischen Verhaltens der Werkzeugmaschinen und damit zur Sicherung der Fertigungsgenauigkeit bei. Der thermo-elastisch stabilisierende Effekt dieser Grundlast-Wärmeströme ist insbesondere bei produktiven Prozessen mit hohen Zeitspanvolumina und hohen Genauigkeitsforderungen derzeit immer noch nahezu unverzichtbar – mit anderen Worten: Das temporäre, bedarfsgerechte Abschalten von Grundlasten unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Energieeffizienz steht zunächst im Widerspruch zu einem thermisch vergleichmäßigten und traditionell praktizierten Maschinenbetrieb unter dem konkurrierenden Gesichtspunkt der Sicherung der Fertigungsgenauigkeit. Man muss daher von einem Zielkonflikt im Dreiecksverhältnis aus Energieeinsatz, Genauigkeit und Produktivität sprechen.

Das wissenschaftliche Ziel des Forschungsprogramms im SFB/Transregio 96 besteht in der Auflösung dieses Zielkonfliktes, indem Lösungen erforscht und umgesetzt werden, die zur spanenden Genauigkeitsbearbeitung unter den zukünftigen Bedingungen energieeffizienter Fertigung befähigen – die also Abschaltmaßnahmen ohne Genauigkeitsverlust erlauben.

Diese Lösungen werden die Auswirkungen thermo-elastischer Verformungen am Tool Centre Point (TCP) wirksam minimieren, indem die Fehlerwirkung im Betrieb der Werkzeugmaschine messwert- bzw. modellgestützt steuerungsintegriert korrigiert wird, oder sie werden die Entstehung thermo-elastischer Verformungen wirksam reduzieren, indem thermische Wirkungen durch Beeinflussung der Wärmeströme bzw. der Temperaturverteilung kompensiert werden. Hierzu schafft der SFB/Transregio 96 Grundlagen, Vorgehensweisen, Algorithmen, Berechnungswerkzeuge und Komponenten, die sich zudem unter stark variierenden Prozessanforderungen, Einsatz- und Umgebungsbedingungen bewähren müssen.