Kombinierter Korrekturansatz thermischer und dynamischer Strukturverlagerungen für Werkzeugmaschinen

Derzeit erfolgt die Simulation des thermo-elastischen und des kinematisch-mechatronischen Verhaltens von Werkzeugmaschinen (WZM) unabhängig voneinander, obwohl sie sich während des praktischen Betriebs der WZM gegenseitig beeinflussen und überlagern. Gleichzeitig ist das Erfassen des Genauigkeitsverhaltens von WZM während des Betriebs nur schwer möglich und muss durch unterschiedliche Simulationsmodelle für die einzelnen Fehlerdomänen (thermisch, dynamisch, u.a.) unterstützt werden. Damit ergibt sich ein umfangreiches ungenutztes Potenzial zur Verbesserung der Arbeitsgenauigkeit von WZM. Ziel ist es, eine kombinierte Simulationsmethode zur virtuellen Abbildung des thermo-elastischen und kinematisch-mechatronischen Maschinenverhaltens als auch eine InProcess-Visualisierung der WZM-Gesamtverlagerung zu entwickeln. Durch ein verbessertes Systemverständnis ergibt sich eine Erhöhung der Bearbeitungsgenauigkeit und der Produktivität sowie perspektivisch eine signifikant verbesserte domänenübergreifende Fehlerkorrektur. Die notwendige Arbeitsgenauigkeit begrenzt die erreichbare Produktivität von WZM. Die erarbeiteten Methoden und Werkzeuge sollen dazu dienen, die Arbeitsgenauigkeit von WZM zu verbessern oder aber die Produktivität bei bleibender Arbeitsgenauigkeit zu erhöhen. Qualitativ hochwertigere Teile oder ein höherer Teileausstoß wirken sich direkt positiv auf eine verbesserte Wirtschaftlichkeit in der Fertigung aus. Parallel können die Gesamtaufwände bei Modellbildung und Simulation des Genauigkeitsverhaltens von WZM durch Nutzung von Synergien zwischen den beteiligten Domänen sowie die Nachnutzung der Modelle auch während der Betriebsphase von WZM signifikant reduziert werden.