Hochdynamische Maschine fertigt unrunde Bauteile

Zwei eisenbehaftete Synchronlinearmotoren als Antrieb

Aachen (pte022/15.03.2000/11:30)

Maschinen müssen flexibel, schnell und kostengünstig verschiedene Bearbeitungsaufgaben durchführen können und in der Lage sein, andere Schritte in einer Prozesskette mit zu übernehmen. Beispiel für eine solche Maschine ist die am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (IPT) entwickelte, hochdynamische Präzisionsdrehmaschine, die neben herkömmlichen Bearbeitungsaufgaben wie Konturdrehen oder Außenrundbearbeitung auch zur Unrundbearbeitung geeignet ist. http://www.ipt.fhg.de/hmi2000

Aufbauend auf vorangegangenen, umfangreichen Linearmotoruntersuchungen am Fraunhofer IPT, in denen die prinzipielle Eignung von Linearmotoren sowohl in Präzisionsmaschinen, als auch in hochdynamischen Antriebssystemen nachgewiesen wurde, wurden als Antriebe für alle Achsen Linearmotoren ausgewählt. Für die Bearbeitungsschlitten werden je vier elektrisch verschaltete eisenlose Doppelkamm-Synchronlinearmotoren eingesetzt, die keine Anziehungskräfte zwischen Primär- und Sekundärteil besitzen. Geführt werden die Schlitten auf Präzisions-Linearführungen mit Kugelumlaufschuhen; als Messsystem wurden Glasmaßstäbe mit einer Strichteilung von 2µm eingesetzt, mit denen nach Interpolation eine Auflösung von 1 nm erreicht wird.

Als Antrieb für den Werkstückschlitten wurden zwei eisenbehaftete Synchronlinearmotoren ausgewählt, die so angeordnet sind, dass die Anzugskräfte zwischen Primär- und Sekundärteil keine Kraft auf die Führungen ausüben und damit keinen Einfluss auf die Genauigkeit nehmen. In ersten Untersuchungen wurden Positioniergenauigkeiten, sowie Steifigkeiten, geometrisches und thermisches Verhalten der Achsen ermittelt. Die Positionsfehler liegen dabei für alle Achsen unter 5 µm, die Steifigkeiten betragen deutlich über 30 N/µm.

Mit dieser hochdynamischen Drehmaschine steht damit ein Werkzeug zur Verfügung, mit dem schnell, kostengünstig und flexibel unrunde Bauteile hergestellt werden können. Der Wechsel zwischen verschiedenen Unrundgeometrien geschieht lediglich durch Laden eines neuen NC-Datensatzes. Eine Umrüstung der Hardware, wie es bei den meisten Unrunddrehmaschinen bislang notwendig war, entfällt. (idw) (Ende)