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Hochdynamische Vorschubantriebe für Werkzeugmaschinen

Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz
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Published/Copyright: March 30, 2017
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Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb
From the journal Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Volume 107 Issue 7-8

Kurzfassung

Der Beitrag beschreibt den Einsatz von Lineardirektantrieben in Werkzeugmaschinen zur Erfüllung hochdynamischer Antriebsaufgaben anhand von drei unterschiedlichen Ausführungen in Forschung und industrieller Anwendung. Zur Beurteilung von Dynamik und Präzision einer Vorschubachse muss das gesamte System, bestehend aus elektrischem Antrieb inklusive Umrichter, Wegmesssysteme und Geberrückführung sowie den Linearführungen, berücksichtigt werden. Die Reibungsverhältnisse im Führungssystem haben signifikanten Einfluss auf das dynamische Verhalten der Vorschubachse und insbesondere auf das Dämpfungsverhalten. Je nach Anwendung steht die Nutzung unterschiedlicher Eigenschaften, wie z. B. erreichbare Dynamik oder die günstigen regelungstechnischen Eigenschaften des Direktantriebs, im Vordergrund.

Abstract

The paper describes the use of linear direct drives in machine tools to perform highly dynamic driving task using three different models in research and industrial application. To optimize the dynamics and precision of a feed axis, the total system consisting of the electric drive including converter, measuring systems, sensor feedback, mechanical components and the linear guides has to be considered. The friction conditions in the guidance system have significant influence on the dynamic behavior of the feed axis and in particular the damping behavior. Depending on the desired application different properties such as achievable dynamics or control capabilities of the direct linear drive determine the favourable concept.

Prof. Dr.-Ing. Bernd Kuhfuß, Jahrgang 1956, studierte Maschinenbau mit dem Schwerpunkt Werkzeugmaschinen und Produktionstechnik an der Universität Hannover. Anschließend arbeitete er als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Fertigungstechnik und Spanende Werkzeugmaschinen unter Leitung von Prof. Tönshoff, wo er 1983 promoviert wurde. Zwischen 1984 und 2000 war er bei namhaften Werkzeugmaschinenherstellern in leitenden Funktionen tätig. Im Juli 2000 wurde er auf den Lehrstuhl für Fertigungseinrichtungen der Universität Bremen berufen und ist seit 2008 Institutsleiter des Bremer Instituts für Strukturmechanik und Produktionsanlagen (bime).

Dr.-Ing. Volker Piwek, geb. 1968, studierte Maschinenbau/Konstruktionstechnik an der RWTH Aachen und der TU-Berlin. Von 1997 bis 2000 war er in der Konstruktion und Entwicklung von Koordinatenmessmaschinen bei der Firma Carl Zeiss, Industrielle Messtechnik tätig. Als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachgebiet Fertigungseinrichtungen der Universität Bremen beschäftigte er sich mit der Entwicklung und Erprobung neuartiger Vorschubantriebe für Werkzeugmaschinen und promovierte 2006 auch in diesem Themenbereich. Im gleichen Jahr übernahm er die Bereichsleitung für Forschung und Entwicklung am Bremer Cemtrum für Mechatronik (BCM) und leitet seit 2008 auch die Abteilung Mechatronik im Bremer Institut für Strukturmechanik und Produktionsanlagen (bime). Ab Herbst 2012 ist er Professor an der Hochschule Osnabrück und vertritt das Fachgebiet Konstruktionstechnik am Standort Lingen.

References

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Online erschienen: 2017-03-30
Erschienen im Druck: 2012-08-18

© 2012, Carl Hanser Verlag, München

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  27. Steuerungsentwicklung
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  33. Kundenindividuelle Kalkulation
  34. Angebotsabwicklung bei Instandhaltungsdienstleistungen
  35. Effektive Fabrik
  36. Die Bausteine einer perfekten Produktion
  37. Vorschau/Preview
  38. Vorschau
https://doi.org/10.3139/104.110799

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