Forschungsfeld
Vorschubachsen

 

Das Forschungsfeld beschäftigt sich mit den Themenstellungen rund um die Komponenten der Vorschubachsen für Werkzeugmaschinen. Durch den starken Wettbewerbsdruck sind die Werkzeugmaschinenhersteller bestrebt die Produktivität und Werkstückqualität stetig zu erhöhen. Vorschubachsen haben hierbei einen großen Anteil an der Leistungsfähigkeit von Werkzeugmaschinen und müssen den steigenden Anforderungen gerecht werden. Zur Optimierung von Vorschubachskomponenten ist sowohl ein tiefes Verständnis der kinematischen Vorgänge in den Komponenten als auch die Kenntnis des Verhaltens der Gesamtvorschubachse notwendig. Im Rahmen des Forschungsfelds werden, unterteilt in vier Themenschwerpunkte, die Vorschubachsen von der Kontaktpunktpunktbetrachtung innerhalb der Komponenten bis zur Auswirkung der Vorschubachse auf die Gesamtmaschine betrachtet.

Der Themenschwerpunkt Grundlagen beschäftigt sich hauptsächlich mit Gewindetrieben. Dabei werden die Komponenten hinsichtlich Tragfähigkeit, Wirkungsgrad und Lebensdauer analytisch betrachtet und an Prüfständen untersucht. Einen wichtigen Faktor für die Prozessstabilität stellt die Dämpfung dar. Im Rahmen des Schwerpunkts Dämpfung wird die Komponentendämpfung anhand von Versuchen und Simulation sowohl statisch als auch dynamisch bestimmt und darauf basierend das Dämpfungsverhalten der Gesamtvorschubachse untersucht. Ein wichtiger Einflussfaktor auf die Fertigungsgenauigkeit ist die thermisch bedingte Verformung von Maschinenkomponenten. Das Ziel des Themenschwerpunkts thermo-elastisches Verhalten ist es die thermisch bedingten Verlagerungen vorherzusagen, womit zum einen die Durchführung konstruktiver Maßnahmen zur Verringerung und zum anderen ein Ausgleich durch Regelung ermöglicht wird. Die Vorhersage basiert auf Prüfstandsuntersuchungen an Vorschubachskomponenten unter Berücksichtigung unterschiedlicher Einflussgrößen mit anschließender Modellbildung und Verifikation an der Gesamtvorschubachse. Der Komponentenverschleiß bewirkt einen Abfall der Komponentensteifigkeit, was die Prozessstabilität beeinflusst, und führt des weiteren zum Verlust der Fertigungsgenauigkeit. Der Themenschwerpunkt Zustandsüberwachung befasst sich mit der Detektierung des Komponentenverschleißes im eingebauten Zustand und der darauf basierenden Vorhersage der verbleibenden Gebrauchsdauer.


Projekte

 


Arbeitskreise

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Gruppen

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Ausstattung

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Veröffentlichungen

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Ansprechpartner(in):

M.Sc. Thomas Berners
E-Mail: T.Berners@wzl.rwth-aachen.de
Tel.: +49 241 80-20608, Fax: +49 241 80-22293