Kompensation von Bahnfehlern bei dynamischen Bewegungen in Werkzeugmaschinen mit elektromagnetischer Linearführung (SFB 871 T13)

In der Hartfräsbearbeitung ist Präzision von entscheidender Bedeutung. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, ist es notwendig, unter anderem Schleppfehler der Achsen zu kompensieren. Deshalb entwickeln wir im Rahmen dieses Transferprojekts eine innovative Lösung, diese Fehler durch eine kombinierte Aktuierung von Linear- und Magnetführung im 3-achsigen Fall zu minimieren.

Die hierbei verwendeten elektromagnetischen Linearführungen sind bereits seit 20 Jahren Gegenstand der Forschung. Die Regelung der Magnetluftspalte des Führungssystem erlaubt dabei eine hochpräzise Positionierung der Frässpindel. Allerdings benötigt ihr komplexes Regelungssystem bislang zusätzlich zu der Steuerung der Werkzeugmaschine ein dediziertes Steuerungssystem. Eine einheitliche Steuerung für Werkzeugmaschinen mit elektromagnetischen Linearführungen wird seitens der Industrie bisher nicht angeboten.

Zielsetzung:

Um Schleppfehler der Linearachsen auszugleichen, wird die Positionsregelung von Werkzeugtisch und Magnetführung frequenzselektiv aufgeteilt und somit ein hochdynamisches Hybridpositioniersystem aufgebaut.

Dabei werden weite Stellbewegungen des Werkzeugtisches durch die herkömmlichen Linearachsen durchgeführt. Die Feinpositionierung des Werkzeuges erfolgt durch die präzise Regelung des Magnetluftspalte im µm-Bereich.

Vorteile für die Industrie:

• höhere Qualität in der Fräsbearbeitung

Vorgehen:

Die frequenzselektive Positionieraufteilung setzt ein ganzheitliches Steuerungssystem für Werkzeugmaschine und elektromagnetischer Linearführung voraus. Um diese technische Lücke zu füllen, entwickeln wir gemeinsam mit Beckhoff Automation GmbH & Co. KG ein integriertes Steuerungssystem für elektromagnetisch geführte Werkzeugmaschinen. Zur Maximierung der Performance erweitern wir die neue Maschinensteuerung um innovative Ansteuerverfahren für Magnetführungen.

Sie haben Interesse an diesem Projekt?

Kontaktieren Sie Ihren Ansprechpartner Daniel Herda per E-Mail (herda@ifw.uni-hannover.de) oder telefonisch (+49 511 762 18284).