Verhalten und Optimierung eines direkt angetriebenen Vorschubsystems bei impulsförmiger Belastung

In der vorliegenden Arbeit werden die Eigenschaften und Optimierungspotenziale von linearen Vorschubachsen für hochdynamische Produktionsprozesse mit stark schwankenden Prozesskräften am Beispiel des Rundknetens betrachtet. Im Vordergrund steht die Abstimmung der Vorschubbewegung auf die Werkzeugbewegung für diesen diskontinuierlichen Bearbeitungsprozess, die Erfassung und Beurteilung der Einflüsse der Vorschubbewegung auf Prozess und Bauteilgeometrie sowie die optimale Gestaltung des Vorschubsystems bei impulsförmigen äußeren Lasten. Im Rahmen dieser Arbeit wird der Prototyp eines neuartigen hochdynamischen Vorschubsystems auf Grundlage eines elektrischen Lineardirektantriebs entwickelt und in Verbindung mit dem Rundknetprozess untersucht. Die Funktions- und Wirkungsweise der Bewegungsabstimmung von Werkzeug- und Vorschubbewegung wird dargestellt und ebenfalls am Umformprozess untersucht. Für die dabei erkennbaren Grenzen der Laststeifigkeit des Vorschubs werden die Ursachen aufgezeigt und konzeptionelle mechanische und mechatronische Lösungen zur Verbesserung erarbeitet. Qualitative Untersuchungen mit einem ausgeführten Beispiel einer mechanischen Einrichtung zur Erhöhung der Antriebssteifigkeit bei impulsförmigen äußeren Lasten schließen die Arbeit ab.