Ultrapräzise Positionierung von Werkstücken durch schwebendes Führungssystem

In der Ultrapräzisionsbearbeitung werden Bauteile mit submikrometergenauen Toleranzen und Oberflächengüten hergestellt. Die skalierten Variationen herkömmlicher Makrofertigungskonzepte, stoßen hierbei jedoch auf Grenzen, da sie durch Störeffekte wie Reibung und Stick-Slip-Effekte beeinträchtigt werden.

Das DFG-Projekt „Medienfreies und berührungsloses Mehrkoordinaten-Positioniersystem unter Verwendung von Ultraschall-Levitation und Magnetischen Führungen” untersucht ein neuartiges Führungssystem, das Ultraschall-Levitation und magnetische Führungen kombiniert (ULM-Führung). Dadurch wird eine reibungsfreie, präzise Führung von Werkstücken und Werkzeugen ermöglicht. Die ULM-Führung hebt den Schlitten des Führungssystems durch ein mit Ultraschall erzeugtes Luftkissen an und nutzt Magnet-Aktoren zur Stabilisierung. Die Technologie ermöglicht die Kontrolle über drei Freiheitsgrade – Neigen, Kippen, Hub – und bietet eine erhöhte Steifigkeit im Vergleich zu beispielsweise aerostatischen Lagerungen.

Die ULM-Führung bietet den Vorteil einer kontakt-, medien- sowie umgriffsfreien Führung, wodurch die technische Komplexität und der Bauraum reduziert werden können. Die geringe Nachgiebigkeit des Systems von weniger als 50 µm/kN zeigt das Potenzial für Präzisionsfertigungsanwendungen.

Kontakt:
Für weitere Informationen steht Ihnen Derin Tasyürek, Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen der Leibniz Universität Hannover, unter Telefon +49 511 762 4607 oder per E-Mail unter tasyuerek@ifw.uni-hannover.de gern zur Verfügung.