SFB/TR96 B07: Strukturmodellbasierte Korrektur thermo-elastischer Fehler an Werkzeugmaschinen
Teilprojekt B07 im SFB/TR 96
Thermo-energetische Gestaltung von Werkzeugmaschinen
Zielstellung
Das TP B07 befasst sich mit der Erstellung, der Inbetriebnahme und dem Betrieb der strukturmodellbasierten thermischen Korrektur. Ziel ist es, thermo-elastische Fehler an Werkzeugmaschinen steuerungsintegriert und in thermischer Echtzeit zu korrigieren. Hierfür werden physikalisch basierte Modelle verwendet, die das thermische Verhalten der Werkzeugmaschine inklusive ihrer Strukturvariabilität abbilden. Dieser Ansatz ist vor allem bei stark veränderlichen thermischen Lasten, wie z. B. in der Einzel- und Kleinserienfertigung, vorteilhaft im Vergleich zu korrelativen Korrekturansätzen, die insbesondere in der Serienfertigung sehr gute Ergebnisse erzielen.
Einordnung der strukturmodellbasierten Korrektur in die thermo-elastische Wirkungskette
Veröffentlichungen
Thiem, X. ; Kauschinger, B. ; Ihlenfeldt, S. : Online correction of thermal errors based on a structure model. In: International Journal of Mechatronics and Manufacturing Systems, In press, 2019 Link
Thiem, X. ; Kauschinger, B. ; Ihlenfeldt, S. : Structure model based correction of machine tools. In: Conference on Thermal Issues in Machine Tools, Auerbach/Vogtl: Verlag Wissenschaftliche Scripten, 2018, S. 309–3018
Naumann, C. ; Spierling, R. ; Wennemer, M. ; Fey, M. ; Brecher, C. ; Thiem, X. ;
Riedel, M. ; Kauschinger, B. ; Ihlenfeldt, S.: Experimentelle Analyse modellbasierter Korrekturverfahren für thermo-elastische Verformungen im Online-Einsatz an einer Demonstratormaschine. In: 5. Kolloquium zum SFB/TR 96. Chemnitz, 2017. – ISBN 978–3–86780–516–2, S. 221–239
Wiemer, H. ; Höfer, H. ; Ihlenfeldt, S. ; Müller, J.; Thiem, X. ; Schroeder, S. ;
Galant, A. ; Kauschinger, B. : Methoden und Möglichkeiten von virtuellen Demonstratoren zur Gestaltung und Korrektur des thermoelastischen Verhaltens von Werkzeugmaschinen. In: 5. Kolloquium zum SFB/TR 96. Chemnitz, 2017. – ISBN 978–3–86780–516–2, S. 277–308
Thiem, X. ; Kauschinger, B. ; Ihlenfeldt, S. : Structure Model Based Correction of Thermally Induced Motion Errors of Machine Tools. In: Procedia Manufacturing (2017), Nr. 14, S. 128–135 Link
Putz, M. ; Ihlenfeldt, S. ; Kauschinger, B. ; Naumann, C. ; Thiem, X. ; Riedel, M. : Implementation and demonstration of characteristic diagram as well as structure model based correction of thermo-elastic tool center point displacements. In: Journal of Machine Engineering (2016), Nr. 16, S. 88-101 Link
Ihlenfeldt, S. ; Thiem, X. ; Naumann, C. ; Riedel, M. ; Kauschinger, B. : Experimenteller Vergleich kennfeld- und strukturmodellbasierter Korrektur. In: Thermo-energetische Gestaltung von Werkzeugmaschinen : begleitender Tagungsband 4. Kolloquium zum SFB/TR 96. Dresden : Verlag Wissenschaftliche Scripten, Aachen, 2016. S. 111–129
Thiem, X. ; Riedel, M. ; Kauschinger, B. ; Müller, J. : Principle and Verification of a Structure Model Based Correction Approach. In: 7th CIRP International Conference on High Performance Cutting (HPC) Bd. 46, 2016, S. 111–114 Link
Thiem, X. ; Kauschinger, B. ; Mühl, A. ; Großmann, K. : Challenges in the development of a generalized approach for the structure model based correction. In: Applied Mechanics and Materials (2015), Nov., Nr. 794, S. 387–394 Link
Thiem, X. ; Großmann, K. ; Mühl, A. : Modular Control Integrated Correction of Thermoelastic Errors of Machine Tools Based on the Thermoelastic Functional Chain. In: Advanced Materials Research 1018 (2014), S. 411–418. – ISSN 1662–8985 Volltext
Thiem, X. ; Mühl, A. ; Großmann, K. : Structural model-based correction of thermo-elastic machine tool errors. In: Thermo-energetic Design of Machine Tools. Springer Verlag, 2014. – ISBN 978–3–319–12624–1, S. 185–198
Großmann, K. ; Mühl, A. ; Thiem, X. : Korrektur thermisch bedingter Fehler an Werkzeugmaschinen. Module eines strukturmodellbasierten Korrekturansatzes. In: Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb (ZWF) 109 (2014), Nr. 5, S. 318–323 Volltext
Großmann, K ; Städel, C ; Galant, A. ; Mühl, A : Vergleichende Untersuchung alternativer Methoden zur Erzeugung kompakter Modelle – Berechnung von Temperaturfeldern an Werkzeugmaschinen. In: Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb (ZWF) 107 (2012), Nr. 6, S. 452–456
Großmann, K ; Mühl, A : Modularisierung der Datenflüsse und Algorithmen für die steuerungsintegrierte Korrektur thermisch bedingter Verlagerungen in Werkzeugmaschinen. In: 2. Kolloquium des SFB/TR 96, Modellierung und Simulation. Chemnitz, 2011.
Großmann, K ; Jungnickel, G ; Kauschinger, B. ; Mühl, A ; Rehn, S : Strukturmodellbasierte Korrektur thermo-elastischer Fehler an spanenden Werkzeugmaschinen. In: 1. Kolloquium des SFB/TR 96, Thermo-energetische Gestaltung von Werkzeugmaschinen. Dresden, 2011.
Großmann, K ; Jungnickel, G ; Kauschinger, B. ; Mühl, A ; Rehn, S : Prozessaktuelle strukturmodellbasierte Korrektur thermoelastischer Fehler. In: 1. Kolloquium des SFB/TR 96, Thermo-Energetische Gestaltung von Werkzeugmaschinen. Dresden, 2011.
Kontakt
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Research associate
NameMs Dr. Nataliia Balytska
Control and Feedback Control Systems
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