Versuchsplattform zur Entwicklung von Methoden für die Präzisionswuchtung in der Mikrozerspanung

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Mit dem vorliegenden Antrag sollen Mittel für die Beschaffung einer Versuchsplattform zur methodischen Untersuchung der 2-Ebenen-Präzisionswuchtung in der Mikrozerspanung beantragt werden. Die Versuchsplattform dient zur grundlegenden Untersuchung des Wuchtungseinflusses auf die Bauteilqualität sowie zur Entwicklung von Methoden zur hochpräzisen Wuchtung langsamdrehender Spindeln und zur Entwicklung von Modellen zu den Wechselwirkungen zwischen Struktur und Prozess. Die für die Untersuchungen notwendigen mechanischen Voraussetzungen sind an kommerziellen Ultrapräzisionsmaschinen bisher weder vorhanden noch nachrüstbar. Gleichwohl ist aufgrund der langjährigen Erfahrungen des Antragstellers im Bereich der Mikrozerspanung zu erwarten, dass die mit der beantragten Plattform erzielbaren Ergebnisse von signifikanter Bedeutung für die Mikrozerspanung sein werden. Derzeit wird in der Mikrozerspanung die jeweils bestmögliche Wuchtung in nur einer Ebene der rotierenden Hauptspindel realisiert, was zu guten Bearbeitungsergebnissen führt, solange die exzentrisch angeordneten Massen und die Gewichte zum Ausgleich dieser Massen in ein und derselben Ebene liegen. Nach der Wuchtung von räumlich verteilten Massen (z.B. große Metalloptiken) in einer Ebene verbleibt jedoch ein Restmoment, das zu Schwingungen im System und damit zu einer Erhöhung der Oberflächenrauheit und Formabweichung führt. Dies ist beispielsweise bei auskragender Werkstückanordnung der Fall. Eine Reduzierung dieses Restmoments und damit eine Reduzierung der Oberflächenrauheit und Formabweichung kann nur durch eine 2-Ebenen-Wuchtung erfolgen. Der Einsatz einer 2-Ebenen-Wuchtung für ultrapräzise Dreh- und Fräsprozesse lässt einen hohen Gewinn an Bauteilqualität erwarten, ist jedoch bisher weder technisch realisiert, noch wissenschaftlich untersucht.