Redundante Werkzeugmaschinenstruktur für die Komplettbearbeitung im Großwerkzeugbau

Gegenstand der Arbeit sind wissenschaftlich-technische Untersuchungen zum mechatronischen Gesamtentwurf von Technologie und Maschine bei redundanten Achsen in Werkzeugmaschinen für den Großwerkzeugbau. Es wird eine Lösung beschrieben, mit der auf die unterschiedlichen Anforderungen nicht nur unterschiedliche Technologiemodule, sondern gezielte Nutzung der Möglichkeiten eines redundanten Systems reagiert wird. Systemeatische Untersuchungen führen zu einem Konzept, bestehend aus einer antriebsredundanten Parallelkinematik (Scherenkinematik) und einem seriellen, kinematissch redundanten Maschinenaufbau, der den großen Arbeitsraum einer seriellen Kinematik mit der hohen Dynamik von Parallelstrukturen verbindet und die Möglichkeit der elektronischen Verspannung bietet, die eine Spielfreiheit und einstellbare Gesamtsteifigkeit ermöglicht. Damit wird diese Maschine den Forderungen nach Wandelbarkeit und Agilität gerecht. Ergebnis ist der Nachweis der Anwendbarkeit des untersuchten Aufbaus als Komplettbearbeitungsmaschine für den Werkzeugbau. Die vorgestellte Lösung ist prinzipiell auf alle Großbearbeitungsmaschinen übertragbar. Für den Entwurf alternativer Maschinenlösungen für andere Technologiebereiche werden eine abgeleitete Entwicklungsmethode und die notwendigen Entwurfswerkzeuge zur Verfügung gestellt und Handlungsempfehlungen gegeben.