Zustandsorientierte Vorspannungsadaption in Kugelgewindetrieben durch Hydrodehnkissen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Berend Denkena
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 244852311

Kugelgewindetriebe sind funktions-, leistungs- und genauigkeitsbestimmende Antriebselemente in spanenden Werkzeugmaschinen. Als mechanisches Übertragungselement unterliegen sie Ver-chleiß. Dieser wirkt sich negativ auf die Funktionseigenschaften wie z.B. dynamische Steifigkeit, Regelungsverhalten und Genauigkeit aus. Die Einstellung einer Vorspannung verbessert das dynamische Verhalten und die Genauigkeit, bewirkt aber eine höhere Pressung, Reibung, Temperatur- und Verschleißentwicklung. Es sind verschiedene Ansätze zur Vorspannungsregelung im Kugelgewindetrieb - entweder an der Mutter oder am Axiallager - bekannt. Eine Untersuchung der kombinierten Vorspannungsregelung an Mutter und Axiallager sowie deren Einfluss auf das Systemverhalten und die Bearbeitungsergebnisse sind dem Antragsteller bisher nicht bekannt. Gegenüber den bekannten, vergleichsweise aufwendigen und störungsanfälligen Ansätzen zur Er-zeugung von Vorspannkräften soll hier ein einfaches, universell einsetzbares Konzept verfolgt werden. Dazu wird ein neuartiges Aktorprinzip auf Basis von Hydrodehnkissen grundlegend erforscht. Darauf aufbauend werden ein aktives Doppelmuttersystem und ein aktives Axiallager realisiert und in eine Versuchs-Vorschubachse integriert. Anschließend erfolgt die Erforschung be-triebszustandsabhängiger Vorspannungs-Regelungsstrategien beider Komponenten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen