Adaptronische, hybridgelagerte Motorspindel zur prozessicheren und ratterfreien HPC-Fräsbearbeitung

Adaptronic 混合轴承电主轴可实现工艺可靠且无颤动的 HPC 铣削

• 批准号: 12529112
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Eberhard Abele
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2004-12-31 至 2008-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/12529112?language=en
• 关键词: Adaptronische; hybridgelagerte; Motorspindel; zur; prozessicheren

Bei Hochgeschwindigkeitsfräsmaschinen ist heute nicht die Leistungsfähigkeit der Antriebe sondern die dynamische Stabilität des Prozesses bei vielen Fräsoperationen leistungsbegrenzend. Insbesondere bei der Volumenzerspanung (z.B. Integralbauteile im Flugzeugbau) stellen Ratterschwingungen die Grenze der stabilen Bearbeitung dar. Die Grundlage für die Weiterentwicklung der Zerspantechnologie bilden zukünftig adaptronische Maschinenkomponenten. Mit diesen adaptronisehen Systemen werden verschiedenartige Störeinflüsse, die sich negativ auf die Genauigkeit und die Produktivität der Werkzeugmaschine auswirken, neutralisiert. Dadurch wird es möglich werden, die stabil erreichbaren Bearbeitungsgrenzen durch aktive Maßnahmen zu höheren Bereichen hin zu verschieben. Im Rahmen der ersten Förderperiode wurde eine adaptronische, hybridgelagerte Motorspindel entwickelt, die zusätzlich zur herkömmlichen Wälzlagerung im Bereich der vorderen Lagerstelle ein strukrurkonform integriertes adaptronisches Aktorsystem mit inhärenten Sensoreigenschaften besitzt. Das adaptronische System leitet Kräfte nach dem elektromagentischen Wirkprinzip berührungslos über den Luftspalt direkt auf die Spindelwelle ein. Die bisher an dieser Spindel implementierten Identifikationsniethoden erlauben die nichtparametrische Schätzung der Spindeldynamik und eine Rattererkennung während der Bearbeitung. Im Weiteren sollen parametrische Identifikationsmethoden und Diagnosefunktionen entwickelt werden, die eine präzise Aussage bezüglich der Prozessstabilität, der Wälzlagerbelastung und der Spindeldynamik liefern und so einen prozessicheren Betreib der Spindel gewährleisten. Außerdem wurde für ausgewählte Betriebspunkte nachgewiesen, dass es mit Hilfe des Aktors möglich ist, Rattern zu unterdrücken und so den stabilen Betriebsbereich der Spindel hin zu größeren Schnitttiefen zu verschieben. Es sollen nun Regelungskonzepte erarbeitet werden, welche die Ratterunterdrückung uneingeschränkt für den gesamten Betriebsbereich der Motorspindel zur Verfügung stellen und damit den praktischen Einsatz dieser Technologie in Werkzeugmaschinen ermöglichen.

Insbesondere bei der Volumenzerspanung (z.B. Integralbauteile im Flugzeugbau) stellen Ratterschwingungen die Grenze der stablebearbeitung dar。 Produktivität der Werkzeugmaschine auswirken，neutralisiert。电机主轴与电机轴之间的关系是与传感器的传感器系统相结合的。直接从 Spindelwelle 处直接起飞。诊断功能包括对过程稳定、运转和旋转动力的分析以及旋转过程中的旋转过程。我们期待将来见到您。为电机轴的设计和制造提供实用技术和制造技术。