Bearbeitung mit redundanten Kinematiken - Fallbeispiele Scherenkinematik und adaptive Spindelhalterung

Die Forderung nach hoher Produktivität und Qualität bei gleichzeitig sinkendem Aufwand an Energie im Betrieb wird die Gestaltung von Werkzeugmaschinen in der Zukunft wesentlich beeinflussen. Getrieben wird die Entwicklung durch eine auf Ressourcenschonung ausgerichtete Veränderung der Prozessketten. Ein wesentlicher Beitrag dazu ist der Übergang zur Komplettbearbeitung in einer Maschine. Dies erfordert eine auf hohe Prozessstabilität ausgerichtete Konfiguration für die Grundbearbeitung und eine genauigkeits- und dynamikorientierte Maschinenstruktur für die Feinbearbeitung. Die sich aus dieser Anforderungskombination zwingend ergebende Funktionstrennung lässt sich auf der Basis redundanter Achsen vorteilhaft umsetzen. Die umsetzbaren Effekte reichen von der reinen Dynamikerhöhung bis zur Integration zusätzlicher Technologieoptionen wie der Mikrostrukturierung von Oberflächen. Der Beitrag stellt die Realisierung derartiger bionisch inspirierter Maschinenstrukturen anhand der Fallbeispiele der Komplettbearbeitungsmaschine für den Großwerkzeug- und Formenbau und einer adaptiven Spindelhalterung für die Feinstkonturierung und Mikrostrukturierung vor.