Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWUZielbranchen
Werkzeugmaschinenbau, Metallerzeugung und -bearbeitung
Problemstellung
Hochgenau positionierbare Rotationsachsen in Drehmaschinen lassen sich nur durch die Eliminierung des Getriebespiels oder mit Hilfe von Direktantrieben realisieren. Für bereits bestehende Drehmaschinen ist diese Technologieerweiterung auf reinen C-Achs-Betrieb nur mit einer koppelbaren und folglich spielbehafteten Antriebslösung möglich.
Lösung
Die Kopplung eines C-Achs-Antriebssystems mit der Grundmaschine ermöglicht eine zweite Betriebsart für Positioniervorgänge und somit eine signifikante Steigerung des Leistungsvermögens und der Flexibilität im Fertigungsprozess komplexer Bauteile. Das Ziel dabei ist die Komplettbearbeitung auf einem Fertigungszentrum.
Die Eliminierung des Getriebespiels im Antriebsstrang wird am applizierten Beispiel durch eine elektrische Verspannung von zwei Servogetriebemotoren im Master-Slave-Verbund gelöst. Das dazu notwendige Gebersystem wird als direktes Winkelmesssystem im Maschinengehäuse integriert, um Positioniergenauigkeiten der Maschinenachse im Bereich weniger Winkelsekunden zu ermöglichen. Die Kopplung des C-Achs-Antriebes erfolgt mit Hilfe eines hydraulischen Schwenkantriebes. Die modulare Bauweise der Antriebsstränge bietet weiterführend die Möglichkeit, verschiedene Leistungsklassen für Positioniervorgänge unabhängig vom Hauptantrieb der Grundmaschine bereitzustellen.
