Das dynamische Verhalten von Vorschubantrieben hat wesentlichen Einfluss auf Qualität und Produktivität von Fertigungsanlagen. Konstante Bahngeschwindigkeit und exakte Einhaltung der Kontur sind hier jedoch konträre Zielgrößen. Diese Arbeit beschreibt ein neuartiges Antriebskonzept mit einem Zusatzaktor, welcher mittels mechanischer Impulsübertragung die Bahntreue einer Vorschubachse für unstetige Sollwertprofile verbessert. Gleichzeitig wird hierdurch die Schwingungsanregung von Strukturkomponenten reduziert.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die Arbeit stellt ein Verfahren zur Steigerung der Dynamik von elektromechanischen Vorschubantrieben vor. Ein zusätzliches, semiaktives Dämpfungselement und dessen Einbindung in die Regelstruktur des Antriebssystems ermöglichen eine gezielte und bedarfsgerechte Anpassung der Systemdämpfung. Im Zusammenspiel mit der Vorschubachsregelung führt dies zu einer ganzheitlichen Verbesserung des dynamischen Verhaltens und entsprechend zu einer Steigerung der Leistungsfähigkeit von elektromechanischen Vorschubantrieben.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Erforschung eines neuartigen Mehrkoordinatenmotors mit Kreuzwicklung als Direktantrieb in Werkzeugmaschinen. Dieser Mehrkoordinatenmotor kann serielle Antriebsstrukturen reduzieren und neuartige Maschinenkonzepte ermöglichen. In drei Schritten wurde das Ziel erreicht: Im ersten Schritt erfolgte die Auslegung des Motors anhand von Kriterien für Direktantriebe. Mittels einer FEM-Berechnung konnten die physikalischen Wirkzusammenhänge identifiziert, die geometrische Abmessung dimensioniert und das Verhalten des Motors analysiert werden. Im nächsten Schritt folgte der Aufbau von zwei Versuchsmotoren. Integriert in einem Pilotprüfstand konnten der kraftbildende Vorschub, das thermische Verhalten und die regelungstechnischen Eigenschaften untersucht werden. Im letzten Schritt wird das Einsatzverhalten des Mehrkoordinatenantriebs in einem spanenden Anwendungsszenario aufgezeigt. Eine Darstellung des Einsatzpotenzials als zukünftige Komponente für Werkzeugmaschinen schließt die Arbeit ab.
Aktualisiert: 2022-11-04
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Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Erforschung eines neuartigen Mehrkoordinatenmotors mit Kreuzwicklung als Direktantrieb in Werkzeugmaschinen. Dieser Mehrkoordinatenmotor kann serielle Antriebsstrukturen reduzieren und neuartige Maschinenkonzepte ermöglichen. In drei Schritten wurde das Ziel erreicht: Im ersten Schritt erfolgte die Auslegung des Motors anhand von Kriterien für Direktantriebe. Mittels einer FEM-Berechnung konnten die physikalischen Wirkzusammenhänge identifiziert, die geometrische Abmessung dimensioniert und das Verhalten des Motors analysiert werden. Im nächsten Schritt folgte der Aufbau von zwei Versuchsmotoren. Integriert in einem Pilotprüfstand konnten der kraftbildende Vorschub, das thermische Verhalten und die regelungstechnischen Eigenschaften untersucht werden. Im letzten Schritt wird das Einsatzverhalten des Mehrkoordinatenantriebs in einem spanenden Anwendungsszenario aufgezeigt. Eine Darstellung des Einsatzpotenzials als zukünftige Komponente für Werkzeugmaschinen schließt die Arbeit ab.
Aktualisiert: 2022-08-18
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Das dynamische Verhalten von Vorschubantrieben hat wesentlichen Einfluss auf Qualität und Produktivität von Fertigungsanlagen. Konstante Bahngeschwindigkeit und exakte Einhaltung der Kontur sind hier jedoch konträre Zielgrößen. Diese Arbeit beschreibt ein neuartiges Antriebskonzept mit einem Zusatzaktor, welcher mittels mechanischer Impulsübertragung die Bahntreue einer Vorschubachse für unstetige Sollwertprofile verbessert. Gleichzeitig wird hierdurch die Schwingungsanregung von Strukturkomponenten reduziert.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Die Lageregelbandbreite der Vorschubantriebe mit KGT und PPI-Kaskadenregelung wird durch die erste Eigenfrequenz der Mechanik begrenzt. Hierzu werden drei Regelverfahren vorgestellt, mit denen die Lageregelbandbreite um Faktor 2 bis 3 erhöht werden können. Die Verfahren sind robust, kaskadenstrukturiert und benötigen keinen zusätzlichen Sensor oder Aktor.
Aktualisiert: 2022-09-20
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Die Arbeit stellt ein Verfahren zur Steigerung der Dynamik von elektromechanischen Vorschubantrieben vor. Ein zusätzliches, semiaktives Dämpfungselement und dessen Einbindung in die Regelstruktur des Antriebssystems ermöglichen eine gezielte und bedarfsgerechte Anpassung der Systemdämpfung. Im Zusammenspiel mit der Vorschubachsregelung führt dies zu einer ganzheitlichen Verbesserung des dynamischen Verhaltens und entsprechend zu einer Steigerung der Leistungsfähigkeit von elektromechanischen Vorschubantrieben.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Das Buch führt grundlegend in die physikalischen und technischen Grundlagen der Regelungs- und Antriebstechnik ein und geht dabei auf Antriebsmotoren, Regelgeräte sowie Steuerungs- und Regelverfahren für elektrische Vorschubantriebe ein. Die vielen Beispiele aus der Praxis tragen wesentlich zum Gesamtverständnis für dieses Gebiet bei und machen dieses Buch nicht nur als Lehrbuch für Studenten der Fachrichtungen Maschinenbau, Elektrische Antriebstechnik und Regelungstechnik attraktiv, sondern helfen auch Ingenieuren und Technikern die Theorie in die Praxis umzusetzen.
Aktualisiert: 2023-04-17
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Der Autor beschreibt aufgrund jahrelanger, umfassender Erfahrung die Probleme, die sich bei der Konstruktion und Herstellung moderner Vorschubsysteme bei Bearbeitungsmaschinen, Messmaschinen, Handlingachsen und Schwenkfräskopf-Baugruppen ergeben, und liefert praxisnahe Lösungen. Dazu gehört das Aufzeigen von Vor- und Nachteilen linearer und rotativer Direktantriebe, der Einsatz von Piezo-Ultraschall-Linearantrieben; außerdem wird die hydrostatische, aerostatische und magnetische Führung und Lagerung von Baugruppen mit Direktantrieb beschrieben. Weiterhin werden Hinweise auf bewährte Steifigkeits- und Dämpfungsmaßnahmen sowie auf Halte- und Bremskonstruktionen gegeben. Der Text ist durch zahlreiche instruktive Skizzen ergänzt.
Aktualisiert: 2021-08-27
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