Forschung an der GSaME - Status und Ergebnisse 2012
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ZusammenfassungZur Verbesserung <strong>der</strong> Positioniergenauigkeit von Werkzeugmaschinen müssen zuverlässigeModelle zur Kompensation <strong>der</strong> Reibung vorliegen. Reibung <strong>und</strong> Dämpfung entstehenhauptsächlich in den Kontaktstellen mech<strong>an</strong>ischer Bauteile <strong>und</strong> haben einen großen Einflussauf das dynamische Verhalten <strong>der</strong> Maschinen. Insbeson<strong>der</strong>e bei Vorwschub<strong>an</strong>trieben mitLinearmotoren, wie sie häufig bei Hoch- <strong>und</strong> Ultrapräzisionsmaschinen zum Einsatz kommen,sind die Linearführungen Hauptursache für die Reibung.In dieser Arbeit wird <strong>an</strong>h<strong>an</strong>d <strong>der</strong> Hertz’schen Kontakttheorie <strong>und</strong> unter Verwendung eineseinfachen Modells <strong>der</strong> Reibung das Verhalten innerhalb <strong>der</strong> einzelnen Kontakte vonWälzkörper <strong>und</strong> Führung ermittelt <strong>und</strong> auf das Gesamtverhalten geschlossen. Es werden Haft<strong>und</strong>Gleitbereiche wie auch Relativgeschwindigkeiten im Kontakt bestimmt. Damit k<strong>an</strong>n dieReibung einschließlich ihres Hysteresecharakters <strong>und</strong> ihrer Haft- <strong>und</strong> Gleit<strong>an</strong>teile bestimmtwerden.Ziel des <strong>Forschung</strong>sprojekts ist ein Konzept zur Bestimmung des Reibverhaltens vonLinearführungen. Damit soll ein Ansatz zur Kompensation von reibungsbedingtenBahnabweichungen bei Werkzeugmaschinen entwickelt werden. Dies führt zu einer Erhöhung<strong>der</strong> Bearbeitungsgenauigkeit <strong>und</strong> damit zu einer Reduktion <strong>der</strong> notwendigen Nacharbeit, alsozu einer Steigerung <strong>der</strong> Produktivität <strong>und</strong> Wertschöpfung.Im zweiten Halbjahr f<strong>an</strong>d ein <strong>Forschung</strong>saufenthalt bei Professor Matsubara <strong>an</strong> <strong>der</strong> KyotoUniversity statt, bei dem ein Modell für das Stick-Slip Verhalten einzelner Wälzkörperweiterentwickelt wurde.ThemaB15: Konstruktionsprinzipien zur Reduzierung <strong>der</strong>Werkzeugvielfalt <strong>und</strong> konstruktionsbedingten Fertigungszeitenin <strong>der</strong> AutomobilfertigmontageDoktor<strong>an</strong>d:Dipl.-Ing. Fabi<strong>an</strong> RusitschkaThesis Committee: Prof. Dr.-Ing. H<strong>an</strong>sgeorg Binz (IKTD)Prof. Dr.-Ing. Engelbert Westkämper (<strong>GSaME</strong>)Projektbeginn: 01.02.2010E-Mail:fabi<strong>an</strong>.rusitschka@gsame.uni-stuttgart.deZusammenfassungGlobale Trends wie Individualisierung <strong>und</strong> Differenzierung führen im Bereich <strong>der</strong>Automobilindustrie zu einer stark zunehmenden Anzahl von Derivaten <strong>und</strong>Ausstattungsvari<strong>an</strong>ten. Diese erhöhen die Komplexität <strong>der</strong> Fertigmontage deutlich. Symptomdessen ist die Vielfalt unterschiedlicher Werkzeuge <strong>an</strong> den einzelnen Arbeitsplätzen. Dieseverursachen neben Investitions- <strong>und</strong> Inst<strong>an</strong>thaltungsaufwendungen eine Erhöhung <strong>der</strong>Fertigungszeit sowie die Verringerung <strong>der</strong> Prozesssicherheit.Im Rahmen <strong>der</strong> Arbeit werden Konstruktionsprinzipien beschrieben, welche es ermöglichen,die Montageverbindungen zukünftige Produkte im Hinblick auf beschriebene Aspekte optimalzu gestalten.41