Harmonisierung der Prozessstabilität im Arbeitsraum durch aktive Dämpfung

Zielbranchen

Werkzeugmaschinenbau, Metallerzeugung und -bearbeitung

Problemstellung

So wie sich die dynamische Nachgiebigkeit bzw. Störsteifigkeit eines Bearbeitungszentrums im Arbeitsraum verändert, ändert sich auch die ratterbedingte minimale Grenzspantiefe. Um an jeder Stelle des Arbeitsraumes prozessstabil arbeiten zu können, werden die Prozessparameter auf den geringsten Wert der minimalen Grenzspantiefe oder sogar noch weiter reduziert. Damit kann jedoch an vielen Stellen das mögliche Zeitspanvolumen nicht umgesetzt werden. Eine Erhöhung des Zeitspanvolumens und damit der Wirtschaftlichkeit in der Fertigung kann erreicht werden, wenn die Prozessstabilität im Arbeitsraum harmonisiert wird.

Lösung

Durch die Integration von aktiven Dämpfern kann eine signifikante Erhöhung der Prozessstabilität und damit auch eine Harmonisierung im Arbeitsraum erreicht werden. Als aktive Dämpfer werden dabei Systeme verstanden, die mittels geregelter Zusatzaktorik zusätzliche Dämpfungskräfte in die Maschine einbringen und damit die dynamische Störsteifigkeit erhöhen. Je nach Auslegung der aktiven Dämpfer kann sowohl eine Harmonisierung als auch eine generelle Erhöhung der Prozessstabilität erreicht werden.

Darüber hinausgehend werden in dem Projekt die Effekte aktiver Dämpfung auf die Reglerparametrierung der Vorschubantriebe sowie die maximal einstellbaren Ruckwerte untersucht. Es zeichnet sich ab, dass neben der Prozessstabilität auch eine deutliche Steigerung der Vorschubdynamik erzielt werden kann.