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Ein Beitrag zur strukturmodellbasierten Korrektur thermisch bedingter Fehler an Werkzeugmaschinen

Thiem, Xaver Peter 06 May 2024 (has links)
Die strukturmodellbasierte Korrektur wird genutzt, um thermisch bedingte Fehler von Werkzeugmaschinen mithilfe von physikalischen Modellen zu reduzieren. Diese Modelle bilden das thermo-elastische Verhalten der Werkzeugmaschine ab, einschließlich ihrer Strukturvariabilität. Als Modelleingangsdaten werden maschineninterne technologische Daten, wie die Achspositionen, -geschwindigkeiten, Motorströme sowie die Umgebungstemperatur verwendet. In der Maschinensteuerung erfolgt eine volumetrische Korrektur der berechneten thermisch bedingten Fehler. In dieser Arbeit werden zunächst die Grundfunktionen der strukturmodellbasierten Korrektur von der thermo-elastischen Wirkungskette abgeleitet. Es werden die drei wesentlichen Echtzeitbereiche für die Module der Korrektur sowie die Schnittstellen zwischen diesen Echtzeitbereichen definiert. Die modularisierte Korrektur wird am Beispiel eines Hexapods demonstriert. Die für die technologischen Daten erforderlichen Abtastzeiten werden aus den Bewegungsgrenzwerten der Achsen, der Diskretisierung der Randbedingungen im thermischen Modell und dem thermischen Zeitverhalten der Maschine hergeleitet. Des Weiteren wird die geeignete Verdichtung der Eingangsgrößen auf die Lastschrittweite des Simulationsmodells unter Verwendung von positionsabhängigen Lastprofilen beschrieben. Das Vorgehen wird an einem Knotenpunktmodell einer kugelgewindegetriebenen Achse demonstriert. Die Verdichtung der Eingangsgrößen führt in diesem Beispiel zu einer starken Reduktion der benötigten Rechenzeit bei einem lediglich geringen Genauigkeitsverlust. Das Starttemperaturfeld für das Korrekturmodell hat einen wesentlichen Einfluss auf die Korrekturgenauigkeit. Deswegen wird ein Vorgehen für die Bestimmung des Starttemperaturfelds unter verschiedenen Randbedingungen und unter Berücksichtigung des thermischen Zeitverhaltens der Maschine entwickelt. Das Vorgehen wird am Beispiel einer kartesischen 3-Achs-Maschine demonstriert. Für kurze Unterbrechungen und Fortsetzung der Simulation mit dem letzten bekannten Temperaturfeld liegt der Restfehler im Bereich der Referenzsimulation ohne Unterbrechung. Eine geraffte Simulation zur Bestimmung des Starttemperaturfelds führt ebenfalls zu einem Restfehler in derselben Größenordnung wie die Referenzsimulation ohne Unterbrechung. Durch das Strukturmodell wird ein räumliches Fehlergitter mit thermisch bedingten Fehlern im Arbeitsraum der Maschine berechnet. Dieses Fehlergitter ist die Eingangsgröße für drei untersuchte Implementationsvarianten der volumetrischen Korrektur. Die Auswirkungen der Varianten und der Anzahl der Gitterpunkte auf die Korrekturgenauigkeit wird mit einer Monte-Carlo-Simulation untersucht. Das Vorgehen wird ebenfalls am Beispiel der 3-Achs-Maschine demonstriert. Es zeigt sich, dass die Wahl der Implementationsvariante für die volumetrische Korrektur nur einen geringen Einfluss auf die Korrekturgenauigkeit hat. Mit zunehmender Gitterpunktanzahl fällt der Restfehler asymptotisch ab.:1. Einleitung 2. Stand der Technik 2.1 Maßnahmen zur Reduktion thermisch bedingter Fehler 2.2 Modellbasierte Korrekturansätze 2.2.1 Korrelative Korrektur 2.2.2 Eigenschaftsmodellbasierte Korrektur 2.2.3 Strukturmodellbasierte Korrektur 2.3 Strukturmodelle für die Korrektur 2.3.1 Knotenpunktmodelle 2.3.2 Entfeinerte FE-Modelle 2.3.3 FE-Modelle mit reduzierter Modellordnung 2.4 Volumetrische Korrektur anWerkzeugmaschinen 2.4.1 Fehlerparameter der Maschinenachsen 2.4.2 Kinematisches Fehlermodell auf Basis von homogenen Transformationsmatrizen 2.5 Einflüsse auf die Korrekturqualität der strukturmodellbasierten Korrektur 2.6 Hemmnisse für den Einsatz der strukturmodellbasierten Korrektur 2.6.1 Modellierungsaufwand 2.6.2 Echtzeitfähigkeit 2.6.3 Versuchsaufwand 2.6.4 Steuerungsintegration 2.6.5 Startzustand des thermischen Modells 3. Zielsetzung und Vorgehensweise 4. Demonstratormaschinen 4.1 Parallelkinematik Hexapod 4.2 Versuchsträger MAX 5. Module der strukturmodellbasierten Korrektur 5.1 Grundfunktionen der strukturmodellbasierten Korrektur 5.2 Echtzeitbereiche 5.3 Anforderungen an steuerungsnahe Module 5.4 Implementation der Korrektur am Beispiel eines Hexapods 5.4.1 Gewählte Implementationsvariante 5.4.2 Lastdatenerfassung 5.4.3 Strukturmodell 5.4.4 Parameterabgleich 5.4.5 Fehler im Arbeitsraum 5.4.6 Korrektur auf Achsebene 5.4.7 Versuchsaufbau und -durchführung 5.4.8 Ergebnisse der Validierung 5.5 Zusammenfassung 6. Eingangsdatenverarbeitung 6.1 Abtasttakt der Lastdaten 6.1.1 Abtasttakt des Stroms 6.1.2 Abtasttakt der Geschwindigkeit 6.1.3 Abtasttakt der Position 6.2 Lastdatenverdichtung 6.2.1 Positionsabhängiges Lastprofil 6.2.2 Einfluss der Lastdatenverdichtung auf die Genauigkeit 6.3 Eingangsdatenverarbeitung am Beispiel eines Kugelgewindetriebs 6.4 Zusammenfassung 7. Startzustand der strukturmodellbasierten Korrektur 7.1 Charakterisierung des thermischen Zeitverhaltens 7.2 Fortsetzen der Simulation mit letztem Temperaturfeld 7.3 Zeitlich geraffte Simulation 7.3.1 Abschätzung der Lasten im Stillstand 7.3.2 Abschätzung der fortgesetzten Belastung in der Serienfertigung 7.3.3 Abschätzung Umgebungstemperatur anhand von typischem Tagesverlauf 7.4 Abklingen des Fehlers nach Unterbrechung 7.5 Bewertung des ermittelten Starttemperaturfeldes 7.6 Abschätzung des Temperaturfelds anhand von Messwerten 7.6.1 Variante 1: Mittlere Temperatur der Komponenten 7.6.2 Variante 2: Ähnliches bekanntes Temperaturfeld 7.6.3 Variante 3: Temperaturfeld interpoliert zwischen Messpunkten 7.6.4 Bewertung der Temperaturfeldschätzung 7.7 Genauigkeit der Temperaturfeldschätzung für ein einfaches Beispielmodell 7.7.1 Modell und Zeitverhalten 7.7.2 Lastregime und Referenzsimulation 7.7.3 Fortsetzen der Simulation mit letztem Temperaturfeld 7.7.4 Geraffte Simulation 7.7.5 Abklingen des Fehlers nach Unterbrechung 7.7.6 Abschätzung des Temperaturfelds anhand von Messwerten 7.8 Wiederanlauf am Beispiel des Versuchsträgers MAX 7.8.1 Reduziertes thermisches FE-Modell 7.8.2 Zeitverhalten 7.8.3 Wiederanlauf nach einer kurzen Unterbrechung 7.8.4 Geraffte Simulation mit bekannten Lastdaten 7.8.5 Geraffte Simulation mit geschätzten Lastdaten 7.8.6 Abklingen des Fehlers nach Unterbrechung 7.8.7 Abschätzung des Starttemperaturfeldes anhand von Messwerten 7.9 Zusammenfassung 8. Volumetrische thermo-elastische Korrektur 8.1 Varianten für kombinierte geometrische und thermo-elastische Korrektur 8.1.1 Variante 1: Aufschaltung auf Fehlerparameter 8.1.2 Variante 2: Aufschaltung auf aktuellen Fehler am TCP 8.1.3 Variante 3: Aufschaltung auf Achssollwerte 8.2 Typische Fehlerparameter von Werkzeugmaschinen 8.3 Bewertung anhand des Fehlers am TCP 8.4 Untersuchung der Varianten am Beispiel des Versuchsträgers MAX 8.5 Zusammenfassung 9. Zusammenfassung und Ausblick 9.1 Zusammenfassung 9.2 Ausblick A Anhang A.1 Positionen der im Versuchsträger verbauten Sensoren A.2 Beispiel für kinematisches Modell einer Maschine A.3 Beispiel für typische generierte Fehler am TCP A.4 Ermitteln der Achskorrekturwerte mittels Rücktransformation A.5 Visualisierung Lastprofile A.6 Veröffentlichungen A.7 Vorträge Literaturverzeichnis / Structure model based correction is used to reduce thermally induced errors in machine tools utilizing physical models. These models simulate the thermo-elastic behavior of the machine tool, including its structural variability. Machine-internal technological data, such as axis positions, velocities, motor currents, and ambient temperature, are used as model input data. In the machine control, a volumetric correction of the calculated thermally induced errors is performed. In this thesis, the basic functions of the structure model based correction are derived from the thermo-elastic functional chain. Three main real-time domains for the modules of the correction as well as the interfaces between these real-time domains are defined. The modularized correction is demonstrated using a hexapod as an example. The sampling times required for the load data are derived from the motion limits of the axes, the discretization of the boundary conditions in the thermal model, and the thermal time behavior of the machine. Furthermore, the appropriate compression of the input variables to the load step size of the simulation model using position-dependent load profiles is described. The procedure is demonstrated on a model with lumped parameters for a ball screw driven axis. In this example, the compression of the input variables leads to a strong reduction of the required computation time with only a small loss of accuracy. The start temperature field for the correction model has a significant influence on the correction accuracy. Therefore, a procedure for the determination of the start temperature field under different boundary conditions and under consideration of the thermal time behavior of the machine is developed. The procedure is demonstrated using the example of a Cartesian 3-axis machine. For short interruptions and continuation of the simulation with the last known temperature field, the residual error is in the range of the reference simulation without interruption. A streamlined simulation to determine the starting temperature field also leads to a residual error of the same order of magnitude as the reference simulation without interruption. The structural model is used to calculate a spatial error grid with thermally induced errors in the working space of the machine. This error grid is the input variable for three investigated implementation variants of the volumetric correction. The effects of the variants and the number of grid points on the correction accuracy are investigated with a Monte Carlo simulation. The procedure is also demonstrated using the 3-axis machine as an example. It is shown that the choice of the implementation variant for the volumetric correction has only a minor influence on the correction accuracy. With an increasing number of grid points, the residual error decreases asymptotically.:1. Einleitung 2. Stand der Technik 2.1 Maßnahmen zur Reduktion thermisch bedingter Fehler 2.2 Modellbasierte Korrekturansätze 2.2.1 Korrelative Korrektur 2.2.2 Eigenschaftsmodellbasierte Korrektur 2.2.3 Strukturmodellbasierte Korrektur 2.3 Strukturmodelle für die Korrektur 2.3.1 Knotenpunktmodelle 2.3.2 Entfeinerte FE-Modelle 2.3.3 FE-Modelle mit reduzierter Modellordnung 2.4 Volumetrische Korrektur anWerkzeugmaschinen 2.4.1 Fehlerparameter der Maschinenachsen 2.4.2 Kinematisches Fehlermodell auf Basis von homogenen Transformationsmatrizen 2.5 Einflüsse auf die Korrekturqualität der strukturmodellbasierten Korrektur 2.6 Hemmnisse für den Einsatz der strukturmodellbasierten Korrektur 2.6.1 Modellierungsaufwand 2.6.2 Echtzeitfähigkeit 2.6.3 Versuchsaufwand 2.6.4 Steuerungsintegration 2.6.5 Startzustand des thermischen Modells 3. Zielsetzung und Vorgehensweise 4. Demonstratormaschinen 4.1 Parallelkinematik Hexapod 4.2 Versuchsträger MAX 5. Module der strukturmodellbasierten Korrektur 5.1 Grundfunktionen der strukturmodellbasierten Korrektur 5.2 Echtzeitbereiche 5.3 Anforderungen an steuerungsnahe Module 5.4 Implementation der Korrektur am Beispiel eines Hexapods 5.4.1 Gewählte Implementationsvariante 5.4.2 Lastdatenerfassung 5.4.3 Strukturmodell 5.4.4 Parameterabgleich 5.4.5 Fehler im Arbeitsraum 5.4.6 Korrektur auf Achsebene 5.4.7 Versuchsaufbau und -durchführung 5.4.8 Ergebnisse der Validierung 5.5 Zusammenfassung 6. Eingangsdatenverarbeitung 6.1 Abtasttakt der Lastdaten 6.1.1 Abtasttakt des Stroms 6.1.2 Abtasttakt der Geschwindigkeit 6.1.3 Abtasttakt der Position 6.2 Lastdatenverdichtung 6.2.1 Positionsabhängiges Lastprofil 6.2.2 Einfluss der Lastdatenverdichtung auf die Genauigkeit 6.3 Eingangsdatenverarbeitung am Beispiel eines Kugelgewindetriebs 6.4 Zusammenfassung 7. Startzustand der strukturmodellbasierten Korrektur 7.1 Charakterisierung des thermischen Zeitverhaltens 7.2 Fortsetzen der Simulation mit letztem Temperaturfeld 7.3 Zeitlich geraffte Simulation 7.3.1 Abschätzung der Lasten im Stillstand 7.3.2 Abschätzung der fortgesetzten Belastung in der Serienfertigung 7.3.3 Abschätzung Umgebungstemperatur anhand von typischem Tagesverlauf 7.4 Abklingen des Fehlers nach Unterbrechung 7.5 Bewertung des ermittelten Starttemperaturfeldes 7.6 Abschätzung des Temperaturfelds anhand von Messwerten 7.6.1 Variante 1: Mittlere Temperatur der Komponenten 7.6.2 Variante 2: Ähnliches bekanntes Temperaturfeld 7.6.3 Variante 3: Temperaturfeld interpoliert zwischen Messpunkten 7.6.4 Bewertung der Temperaturfeldschätzung 7.7 Genauigkeit der Temperaturfeldschätzung für ein einfaches Beispielmodell 7.7.1 Modell und Zeitverhalten 7.7.2 Lastregime und Referenzsimulation 7.7.3 Fortsetzen der Simulation mit letztem Temperaturfeld 7.7.4 Geraffte Simulation 7.7.5 Abklingen des Fehlers nach Unterbrechung 7.7.6 Abschätzung des Temperaturfelds anhand von Messwerten 7.8 Wiederanlauf am Beispiel des Versuchsträgers MAX 7.8.1 Reduziertes thermisches FE-Modell 7.8.2 Zeitverhalten 7.8.3 Wiederanlauf nach einer kurzen Unterbrechung 7.8.4 Geraffte Simulation mit bekannten Lastdaten 7.8.5 Geraffte Simulation mit geschätzten Lastdaten 7.8.6 Abklingen des Fehlers nach Unterbrechung 7.8.7 Abschätzung des Starttemperaturfeldes anhand von Messwerten 7.9 Zusammenfassung 8. Volumetrische thermo-elastische Korrektur 8.1 Varianten für kombinierte geometrische und thermo-elastische Korrektur 8.1.1 Variante 1: Aufschaltung auf Fehlerparameter 8.1.2 Variante 2: Aufschaltung auf aktuellen Fehler am TCP 8.1.3 Variante 3: Aufschaltung auf Achssollwerte 8.2 Typische Fehlerparameter von Werkzeugmaschinen 8.3 Bewertung anhand des Fehlers am TCP 8.4 Untersuchung der Varianten am Beispiel des Versuchsträgers MAX 8.5 Zusammenfassung 9. Zusammenfassung und Ausblick 9.1 Zusammenfassung 9.2 Ausblick A Anhang A.1 Positionen der im Versuchsträger verbauten Sensoren A.2 Beispiel für kinematisches Modell einer Maschine A.3 Beispiel für typische generierte Fehler am TCP A.4 Ermitteln der Achskorrekturwerte mittels Rücktransformation A.5 Visualisierung Lastprofile A.6 Veröffentlichungen A.7 Vorträge Literaturverzeichnis
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Thermo-Energetische Gestaltung von Werkzeugmaschinen: Modellierung und Simulation

19 June 2014 (has links) (PDF)
Der Beitrag "Voraussetzungen und Grenzen einer eigenschaftsmodellbasierten Korrektur St. Bäumler, C. Brecher, M. Wennemer; RWTH Aachen, Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen" ist in dieser Version nicht enthalten, bitte nutzen Sie die Version unter oben angegebenen Link (Nachfolger). / Im Mittelpunkt der 2. Tagung des Sonderforschungsbereichs Transregio 96 „Thermo-energetische Gestaltung von Werkzeugmaschinen standen erste Ergebnisse zur Modellierung und Simulation von Komponenten und Baugruppen von Werkzeugmaschinen im Mittelpunkt. An den drei Standorten Aachen, Chemnitz und Dresden werden unterschiedliche Lösungsansätze für die steuerungsintegrierte Korrektur thermischer bedingter Strukturverformungen in spanenden Werkzeugmaschinen verfolgt. Von diesen wird eine unterschiedliche Wirksamkeit bzw. Eignung für verschiedene Einsatzfälle erwartet. Bevor diese in der Praxis umgesetzt werden können, müssen Fragen zur Beschreibung der Wärmequellen und zur Wärmeübertragung beantwortet werden. Außerdem bedarf die Umsetzung der Konzepte in den CNC-Steuerungen effizienter Verfahren zur Modellierung und Simulation der thermisch bedingten Strukturverformung. Für die Entwicklung und Bewertung der Korrekturverfahren sowie zur Berechnung der notwendigen Achs-Korrekturen ist die Systemsimulation u. a. an einem prozessaktuelle Werkzeugmaschinenabbild erforderlich. Für die Bewertung ihrer Praxisrelevanz werden die Einzellösungen nach und nach in ein betriebswirtschaftlich orientiertes Gesamtmodell integriert.
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Thermo-Energetische Gestaltung von Werkzeugmaschinen: Experimentelle Methodik

19 June 2014 (has links) (PDF)
Im Mittelpunkt der 3. Tagung des Sonderforschungsbereichs Transregio 96 am 29. und 30.Oktober 2013 am Werkzeugmaschinenlabor der RWTH Aachen standen die verschiedenen Lösungsansätze der einzelnen Teilprojekte bei der Durchführung der experimentellen Untersuchungen zur Verifizierung von Simulationsergebnissen bzw. zur Ableitung von Modellparametern. Es wurden vier Themenblöcke behandelt: • Ermittlung von thermisch relevanten Prozessparametern • Experimentelle Methodik zur Analyse von Teilsystemen in Werkzeugmaschinen • Methodische Rahmenbedingungen bei der Ermittlung von thermisch relevanten Parametern • Verfahren zur Verformungs- und Verlagerungsmessung
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Thermo-Energetische Gestaltung von Werkzeugmaschinen: Modellierung und Simulation

20 October 2016 (has links) (PDF)
Im Mittelpunkt der 2. Tagung des Sonderforschungsbereichs Transregio 96 „Thermo-energetische Gestaltung von Werkzeugmaschinen standen erste Ergebnisse zur Modellierung und Simulation von Komponenten und Baugruppen von Werkzeugmaschinen im Mittelpunkt. An den drei Standorten Aachen, Chemnitz und Dresden werden unterschiedliche Lösungsansätze für die steuerungsintegrierte Korrektur thermischer bedingter Strukturverformungen in spanenden Werkzeugmaschinen verfolgt. Von diesen wird eine unterschiedliche Wirksamkeit bzw. Eignung für verschiedene Einsatzfälle erwartet. Bevor diese in der Praxis umgesetzt werden können, müssen Fragen zur Beschreibung der Wärmequellen und zur Wärmeübertragung beantwortet werden. Außerdem bedarf die Umsetzung der Konzepte in den CNC-Steuerungen effizienter Verfahren zur Modellierung und Simulation der thermisch bedingten Strukturverformung. Für die Entwicklung und Bewertung der Korrekturverfahren sowie zur Berechnung der notwendigen Achs-Korrekturen ist die Systemsimulation u. a. an einem prozessaktuelle Werkzeugmaschinenabbild erforderlich. Für die Bewertung ihrer Praxisrelevanz werden die Einzellösungen nach und nach in ein betriebswirtschaftlich orientiertes Gesamtmodell integriert.
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Thermo-Energetische Gestaltung von Werkzeugmaschinen: Modellierung und Simulation: 2. Kolloquium zum SFB/TR 96: 24./25.10.2012 in Chemnitz

Großmann, Knut January 2012 (has links)
Der Beitrag "Voraussetzungen und Grenzen einer eigenschaftsmodellbasierten Korrektur St. Bäumler, C. Brecher, M. Wennemer; RWTH Aachen, Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen" ist in dieser Version nicht enthalten, bitte nutzen Sie die Version unter oben angegebenen Link (Nachfolger). / Im Mittelpunkt der 2. Tagung des Sonderforschungsbereichs Transregio 96 „Thermo-energetische Gestaltung von Werkzeugmaschinen standen erste Ergebnisse zur Modellierung und Simulation von Komponenten und Baugruppen von Werkzeugmaschinen im Mittelpunkt. An den drei Standorten Aachen, Chemnitz und Dresden werden unterschiedliche Lösungsansätze für die steuerungsintegrierte Korrektur thermischer bedingter Strukturverformungen in spanenden Werkzeugmaschinen verfolgt. Von diesen wird eine unterschiedliche Wirksamkeit bzw. Eignung für verschiedene Einsatzfälle erwartet. Bevor diese in der Praxis umgesetzt werden können, müssen Fragen zur Beschreibung der Wärmequellen und zur Wärmeübertragung beantwortet werden. Außerdem bedarf die Umsetzung der Konzepte in den CNC-Steuerungen effizienter Verfahren zur Modellierung und Simulation der thermisch bedingten Strukturverformung. Für die Entwicklung und Bewertung der Korrekturverfahren sowie zur Berechnung der notwendigen Achs-Korrekturen ist die Systemsimulation u. a. an einem prozessaktuelle Werkzeugmaschinenabbild erforderlich. Für die Bewertung ihrer Praxisrelevanz werden die Einzellösungen nach und nach in ein betriebswirtschaftlich orientiertes Gesamtmodell integriert.
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Thermo-Energetische Gestaltung von Werkzeugmaschinen: Experimentelle Methodik: 3. Kolloquium zum SFB/TR 96: 29./30.10.2013 in Aachen

Großmann, Knut January 2013 (has links)
Im Mittelpunkt der 3. Tagung des Sonderforschungsbereichs Transregio 96 am 29. und 30.Oktober 2013 am Werkzeugmaschinenlabor der RWTH Aachen standen die verschiedenen Lösungsansätze der einzelnen Teilprojekte bei der Durchführung der experimentellen Untersuchungen zur Verifizierung von Simulationsergebnissen bzw. zur Ableitung von Modellparametern. Es wurden vier Themenblöcke behandelt: • Ermittlung von thermisch relevanten Prozessparametern • Experimentelle Methodik zur Analyse von Teilsystemen in Werkzeugmaschinen • Methodische Rahmenbedingungen bei der Ermittlung von thermisch relevanten Parametern • Verfahren zur Verformungs- und Verlagerungsmessung
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Thermo-Energetische Gestaltung von Werkzeugmaschinen: Modellierung und Simulation: 2. Kolloquium zum SFB/TR 96 - 24./25.10.2012 in Chemnitz

January 2012 (has links)
Im Mittelpunkt der 2. Tagung des Sonderforschungsbereichs Transregio 96 „Thermo-energetische Gestaltung von Werkzeugmaschinen standen erste Ergebnisse zur Modellierung und Simulation von Komponenten und Baugruppen von Werkzeugmaschinen im Mittelpunkt. An den drei Standorten Aachen, Chemnitz und Dresden werden unterschiedliche Lösungsansätze für die steuerungsintegrierte Korrektur thermischer bedingter Strukturverformungen in spanenden Werkzeugmaschinen verfolgt. Von diesen wird eine unterschiedliche Wirksamkeit bzw. Eignung für verschiedene Einsatzfälle erwartet. Bevor diese in der Praxis umgesetzt werden können, müssen Fragen zur Beschreibung der Wärmequellen und zur Wärmeübertragung beantwortet werden. Außerdem bedarf die Umsetzung der Konzepte in den CNC-Steuerungen effizienter Verfahren zur Modellierung und Simulation der thermisch bedingten Strukturverformung. Für die Entwicklung und Bewertung der Korrekturverfahren sowie zur Berechnung der notwendigen Achs-Korrekturen ist die Systemsimulation u. a. an einem prozessaktuelle Werkzeugmaschinenabbild erforderlich. Für die Bewertung ihrer Praxisrelevanz werden die Einzellösungen nach und nach in ein betriebswirtschaftlich orientiertes Gesamtmodell integriert.:Programm Mittwoch, 24.10.2012 13:00 Uhr Bedeutung und Konzepte von Modellierung und Simulation für den SFB/TR-96 K. Großmann, Sprecher des SFB/TR-96 13:30 Uhr Fachkonzeptionelle Modelle als Basis der Integration und Bewertung (C05) R. Braun, M. Burwitz, W. Esswein; TU Dresden, Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik, insb. Systementwicklung Session 1: Grundmodelle zur Beschreibung der Wärmequellen 14:00 Uhr Grundlagenuntersuchungen der Temperaturverteilung beim kontinuierlichen Schnitt mittels Thermografie (A02) M. Brockmann, F. Klocke, D. Veselovac; RWTH Aachen, Lehrstuhl für Technologie der Fertigungsverfahren 14:30 Uhr Modellierung der Verlustquellen in Antriebsmotoren (C04) R. Werner, St. Winkler; TU Chemnitz, Professur Elektrische Energiewandlungssysteme und Antriebe 15:00 Uhr Simulation der Erwärmung von Spindellagern auf der Basis eines lokalen Reibmodells (B03, B04) St. Bäumler, C. Brecher, D. Haber, J. Rossaint; RWTH Aachen, Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen K. Großmann, B. Kauschinger, St. Rehn; TU Dresden, Institut für Werkzeugmaschinen und Steuerungstechnik Session 2: Wärmeübertragung 16:00 Uhr Wärmeübertragung in Aluminium-Leichtbaustrukturen (B04, C06) K. Großmann, B. Kauschinger, St. Schroeder, Ch. Städel; TU Dresden, Institut für Werkzeugmaschinen und Steuerungstechnik 16:30 Uhr Wärmeübertragung an Fugenkontakten am Beispiel spanender Werkzeuge (B02, A01) R. Kneer, S. Vieler; RWTH Aachen, Lehrstuhl für Wärme- und Stoffübertragung U. Semmler; Fraunhofer IWU Chemnitz M. Bräunig; TU Chemnitz, Institut für Werkzeugmaschinen und Produktionsprozesse 17:00 Uhr Identifikation relevanter Parameter und Strukturbereiche für den Wärmeübergang zwischen Maschine und Umgebung (B01, B05) St. Ihlenfeldt, C. Zwingenberger; Fraunhofer IWU Chemnitz R. Herzog, I. Riedel; TU Chemnitz, Professur Numerische Mathematik 17:30 Uhr Analyse und Modellierung der fluidischen Kühlung von Motorspindeln (A04) J. Weber, Jul. Weber; TU Dresden, Institut für Fluidtechnik Donnerstag, 25.10.2012 Session 3: Beiträge zur Effizienzsteigerung von Modellierung und Simulation 9:00 Uhr Optimale Versuchsplanung für die experimentelle Ermittlung von Kennwerten der Wärmeübertragung an Fugenkontakten (B02, B05) T. Etling, R. Herzog; TU Chemnitz, Professur Numerische Mathematik R. Kneer, S. Vieler; RWTH Aachen, Lehrstuhl für Wärme- und Stoffübertragung 9:30 Uhr Moderne Techniken zur schnellen und hochauflösenden Simulation (A07) A. Naumann, J. Wensch; TU Dresden, Institut für wissenschaftliches Rechnen 10:00 Uhr Parametererhaltende Modellordnungsreduktion für die Simulation thermo-elastischer Probleme an Werkzeugmaschinen (A06) P. Benner, N. Lang, J. Saak; TU Chemnitz, Professur Mathematik in Industrie und Technik Session 4: Voraussetzungen zur Systemsimulation des prozessaktuellen Werkzeugmaschinenabbildes für Berechnung und Korrektur 11:00 Uhr Effiziente Simulation thermo-elastischer Verformungen an Werkzeugmaschinen mit ordnungsreduzierten Modellen bei Berücksichtigung großer Relativbewegungen (A05) A. Galant, K. Großmann, A. Mühl; TU Dresden, Institut für Werkzeugmaschinen und Steuerungstechnik 11:45 Uhr Thermische Analyse bewegter Baugruppen mittels FEM am Beispiel der Führungswagen (A05) M. Beitelschmidt, M. Partzsch; TU Dresden, Institut für Festkörpermechanik 12: 15 Uhr Voraussetzungen und Grenzen einer eigenschaftsmodellbasierten Korrektur (B06) St. Bäumler, C. Brecher, M. Wennemer; RWTH Aachen, Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen 12:45 Uhr Modularisierung der Datenflüsse und Algorithmen für die steuerungsintegrierte Korrektur thermisch bedingter Verlagerungen in Werkzeugmaschinen (B07) K. Großmann, A. Mühl, Ch. Städel; TU Dresden, Institut für Werkzeugmaschinen und Steuerungstechnik

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