Einfluss der Antriebsdynamik auf die Wiederhol- und Positioniergenauigkeit einer CNC-Fräsmaschine
An der Hochschule Anhalt wurde eine Kompakt-CNC-Fräsmaschine konzipiert, ausgelegt und gefertigt. Die untersuchte Dreiachsfräsmaschine in Portalbauweise besitzt Verfahrwege von X = 175 mm, Y = 200 mm und Z = 125 mm. Während des Betriebs weist das System natürliche Schwingungen aufgrund der Wechselwirkungen zwischen Krafteinleitung (Antrieb) und Zerspanungsprozess (Abtrieb) auf. Dabei beeinflussen sowohl die mechanischen Komponenten (z.B. Kugelumlaufspindel, Kupplung) als auch die elektrischen Komponenten (Schrittmotoren) das ganzheitliche Systemverhalten.
Zur Verkürzung der Zeit zur Auslegung, Dimensionierung und Fertigung kommen CAx-Methoden zum Einsatz. Auf Basis eines vollelastischen, mechatronischen Mehrkörpermodells wird untersucht, inwiefern die dem System innewohnende Dynamik die Wiederhol- und Positioniergenauigkeit beeinflusst.
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