Forschung an der GSaME - Status und Ergebnisse 2012

ZusammenfassungZur Verbesserung der Positioniergenauigkeit von Werkzeugmaschinen müssen zuverlässigeModelle zur Kompensation der Reibung vorliegen. Reibung und Dämpfung entstehenhauptsächlich in den Kontaktstellen mechanischer Bauteile und haben einen großen Einflussauf das dynamische Verhalten der Maschinen. Insbesondere bei Vorwschubantrieben mitLinearmotoren, wie sie häufig bei Hoch- und Ultrapräzisionsmaschinen zum Einsatz kommen,sind die Linearführungen Hauptursache für die Reibung.In dieser Arbeit wird anhand der Hertz’schen Kontakttheorie und unter Verwendung eineseinfachen Modells der Reibung das Verhalten innerhalb der einzelnen Kontakte vonWälzkörper und Führung ermittelt und auf das Gesamtverhalten geschlossen. Es werden HaftundGleitbereiche wie auch Relativgeschwindigkeiten im Kontakt bestimmt. Damit kann dieReibung einschließlich ihres Hysteresecharakters und ihrer Haft- und Gleitanteile bestimmtwerden.Ziel des Forschungsprojekts ist ein Konzept zur Bestimmung des Reibverhaltens vonLinearführungen. Damit soll ein Ansatz zur Kompensation von reibungsbedingtenBahnabweichungen bei Werkzeugmaschinen entwickelt werden. Dies führt zu einer Erhöhungder Bearbeitungsgenauigkeit und damit zu einer Reduktion der notwendigen Nacharbeit, alsozu einer Steigerung der Produktivität und Wertschöpfung.Im zweiten Halbjahr fand ein Forschungsaufenthalt bei Professor Matsubara an der KyotoUniversity statt, bei dem ein Modell für das Stick-Slip Verhalten einzelner Wälzkörperweiterentwickelt wurde.ThemaB15: Konstruktionsprinzipien zur Reduzierung derWerkzeugvielfalt und konstruktionsbedingten Fertigungszeitenin der AutomobilfertigmontageDoktorand:Dipl.-Ing. Fabian RusitschkaThesis Committee: Prof. Dr.-Ing. Hansgeorg Binz (IKTD)Prof. Dr.-Ing. Engelbert Westkämper (GSaME)Projektbeginn: 01.02.2010E-Mail:fabian.rusitschka@gsame.uni-stuttgart.deZusammenfassungGlobale Trends wie Individualisierung und Differenzierung führen im Bereich derAutomobilindustrie zu einer stark zunehmenden Anzahl von Derivaten undAusstattungsvarianten. Diese erhöhen die Komplexität der Fertigmontage deutlich. Symptomdessen ist die Vielfalt unterschiedlicher Werkzeuge an den einzelnen Arbeitsplätzen. Dieseverursachen neben Investitions- und Instanthaltungsaufwendungen eine Erhöhung derFertigungszeit sowie die Verringerung der Prozesssicherheit.Im Rahmen der Arbeit werden Konstruktionsprinzipien beschrieben, welche es ermöglichen,die Montageverbindungen zukünftige Produkte im Hinblick auf beschriebene Aspekte optimalzu gestalten.41