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Piezobasierte Zusatzachsen für hybride Bearbeitungsverfahren

Vortrag gehalten auf dem 4Smarts - Symposium für Smarte Strukturen und Systeme, 6. und 7. April 2016, Darmstadt
 
: Bucht, Andre; Pagel, Kenny; Ullrich, Markus; Kunze, Holger; Drossel, Welf-Guntram

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presentation urn:nbn:de:0011-n-3977172 (2.5 MByte PDF)
MD5 Fingerprint: 5973b0da5c4cc632031abed97e2a7aea
Created on: 22.6.2016


2016, 17 Folien
Symposium für Smarte Strukturen und Systeme (4Smarts) <2016, Darmstadt>
German
Presentation, Electronic Publication
Fraunhofer IWU ()
Adaptronik; Werkzeugmaschine; Piezo; Aktorik; Produktionstechnik

Abstract
Ein wesentlicher Treiber der zukünftigen Entwicklung in der Produktionstechnik sind hybride Produktionssysteme. Ziel dieser Entwicklung ist es, bisher getrennte Prozessschritte zu kombinieren und so die Produktivität, bei gleichzeitig reduziertem Ressourceneinsatz in der Produktion, zu erhöhen. Hybride Produktionssysteme erlauben außerdem durch neue Fertigungsmöglichkeiten eine optimierte Produktgestaltung. Optimierte Oberflächen oder eine perfekt angepasste Geometrie reduzieren Reibung und Verschleiß und ermöglichen so eine längere Lebensdauer des Produktes bzw. einen ressourcenschonenden Produktbetrieb.
Aufgrund der sehr hohen erzeugbaren Kräfte und ihrer hohen Steifigkeit eignen sich Piezokeramiken hervorragend als integrierte Antriebe in Werkzeugmaschinen. Der Einsatz piezobasierter Komponenten in der Produktionstechnik ist deshalb Gegenstand vieler Forschungsarbeiten. Der Fokus liegt dabei sehr oft auf Systemen zur Zustandsüberwachung oder Schwingungsreduktion. Es existieren allerdings auch einige Ansätze, in denen die Piezoaktoren für die Erzeugung von Schwingungen genutzt werden. Diese gezielt eingebrachten Schwingungen beeinflussen Bearbeitungsvorgänge positiv oder erweitern bisher bestehende Fertigungsgrenzen. Der Beitrag liefert einen Überblick über diese Anwendungen, deren Parameter und den technologischen Hintergrund. Ausgewählte Systeme werden detailliert u. a. mittels experimenteller Ergebnisse dargestellt. Der Schwerpunkt liegt dabei auf einem adaptronischem Honwerkzeug und Systemen zur Mikrokonturierung sowie zur Unrundbearbeitung mit bestimmter Schneide. Zusammenfassend werden die bestehenden Systeme unter Berücksichtigung ihrer Vorteile und eventuellen Hindernisse verglichen. Darüber hinaus beschreibt der Ausblick die Herausforderungen, die einem zukünftigen breiten Einsatz piezobasierter Zusatzkomponenten in Bearbeitungssystemen aktuell noch entgegenstehen.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-397717.html