Projekte

Fraunhofer Geschäftsbereich Adaptronik

Torsions- und biegesteife Strebe

Das Ziel der biege- und torsionskompensierten Strebe ist die Demonstration verbesser­ter Fertigungsqualität parallelkinematischer Werkzeugmaschinen durch den Einsatz aktiver Komponenten.

Parallelkinematische Maschinen ermöglichen prinzipbedingt eine hohe Dynamik. Die für die Präzisionsbearbeitung notwendige Steifigkeit an der Wirkstelle Werkzeug-Werkstück kann jedoch mit klassischen Methoden nur durch erhöhten Materialeinsatz erreicht werden. Die fehlende Steifigkeit führt in den Streben zu störenden Torsionsverlagerungen und Biegeschwingungen. Zur Kompensation dieser Störgrößen wurden aktiv wirkende Streben mit Aktoren auf der Basis flächiger Piezoformkomposite entwickelt.

Experimentalplattform 3POD

  • Zielkonflikt zwischen großer Steife für Präzisionsbearbeitung und hoher Geschwindigkeit zur Verringerung der Nebenzeiten
  • Leichtbaustrukturen werden durch aktive Schwingungsminderung effektiv steifer

 

Gesamtsystemsimulation

  • durchgängiger und ganzheitlicher Entwicklungsprozess
  • geeignete Kombination von M/S, MKS und FEM
  • Kompensation der äußeren Torsionsmomente in Tripod-Strukturen und gleichzeitige aktive Minderung von Biegeeigenschwingungen

 

Hardware-Umsetzung

  • Entwicklung eines 8-segmentigen MFC-Ringes als Aktormanschette zur Entkopplung der Bewegungskomponenten
  • Parametervariation durch Anzahl und Anordnung der Manschetten