Produktivität und Ressourceneffizienz von Werkzeugmaschinen durch mechatronische Simulation

Die Leistungsfähigkeit von spanenden Werkzeugmaschinen wird wesentlich durch ihr dynamisches Verhalten bestimmt, welches in Abhängig der Maschinenposition im Arbeitsraum variiert. Der vorliegende Beitrag zeigt einen Ansatz zur Steigerung der Produktivität mittels der Integration aktiver Dämpfungssysteme zur Beeinflussung kritischer Eigenmoden. Es erfolgt eine Auswahl und Auslegung des aktiven Dämpfungselements auf Basis angestrebter Produktivitätssteigerungen. Die Leistungsfähigkeit des Systems wird anhand des Einsatzes in einer 5-Achs Maschine simuliert und experimentell validiert. Es wird gezeigt, dass sich durch die Integration dieser Systeme die Produktivität bei der Zerspanung und die Oberflächenqualität um bis zu 22% verbessern.