Zeitvariable thermische Simulation von Werkzeugmaschinenstrukturen

Das thermische Verhalten von Werkzeugmaschinen fokussiert eine Betrachtungsebene, die durch lange und stark variierende Zeitkonstanten gekennzeichnet ist. Der Begriff ""thermische Echtzeit"" adressiert im Gegensatz zur Prozessregelung den Sekunden- bis Stundenbereich. Zur Untersuchung erfolgte die Modellierung eines vorhandenen Versuchsstandes, der eine Achse einer Werkzeugmaschine mit Bett, Antrieb, Kugelgewindetrieb, Führung und Schlitten repräsentiert. Dabei werden zwei verschiedene Simulationsmethoden in den Blick genommen, eine realitätsnahe Modellierung mit finiten Elementen und eine eher abstrakte Modellierung mit diskreten Elementen. Weiterhin erfolgt eine Charakterisierung der thermischen Modalanalyse als eine zweite Möglichkeit zur datenreduzierten Beschreibung des thermischen Verhaltens.