Verfahrensalternativen und Genauigkeitsbedingungen zur räumlichen Referenzierung in Werkzeugmaschinen

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In der heutigen Fertigung steigt durch zunehmende Individualisierung der Produkte die Fertigungskomplexität, und die Losgrößen verringern sich, im Extremfall bis zur Stückzahl "Eins". Anteilig nehmen dadurch unproduktive Nebenzeiten zu. Eine nachhaltig wirtschaftliche Fertigung erfordert somit flexible sowie schnell und einfach rekonfigurierbare Fertigungseinrichtungen. Dafür müssen noch wirtschaftliche Alternativen erschlossen werden. Ein Schlüssel dafür liegt in effizienten technologischen Abläufen sowie in der Ausnutzung des Bewegungsvermögens von Werkzeugmaschinen. Enorme Einsparpotentiale bietet das Referenzieren von Werkstücken, Werkzeugen und Zusatzeinrichtungen, wenn dafür schnelle, preiswerte, genaue und vor allem automatisierte Verfahren eingesetzt werden. Derzeit übliche Verfahren erfüllen diese Forderungen nur teilweise. Vorhabensziel ist die Entwicklung, Untersuchung und Erprobung eines alternativen Referenzierungsverfahrens für Werkstücke, Werkzeuge und Zusatzeinrichtungen im Arbeitsraum einer Werkzeugmaschine. Basis dafür ist die Ermittlung der Koordinaten von drei Referenzpunkten durch automatisierte Vermessung räumlicher Kreisbahnen mit einem Double-Ball-Bar. Über die relativen Bezüge dieser physisch geeignet repräsentierten Referenzpunkte ist das gesuchte lokale Koordinatensystem eindeutig bestimmbar. Arbeitsinhalt ist, ausgehend von den Vorarbeiten, die Entwicklung der erforderlichen Berechnungs- und Auswertungsgrundlagen sowie die Untersuchung der Genauigkeitsbedingungen. Danach erfolgt auf einer am IWM Dresden vorhandenen 6achsigen Werkzeugmaschine die zweistufige Umsetzung. Im ersten Schritt wird das Verfahren manuell realisiert um den praktischen Funktionsnachweis zu erbringen und Anforderungen für die Verfahrensautomatisierung abzuleiten. Im zweiten Schritt wird das Verfahren automatisiert umgesetzt und bezüglich Zeitbedarf, Genauigkeit und Bedienbarkeit optimiert. Abschließend erfolgt eine Einsatzbewertung sowie die Ergebnisdokumentation. Bemerkung der Geschäftsstellt: Es handelt sich um die überarbeitete Version des abgelehnten Antrags Gr 1458/17-1.