Sind Maschinen „wetterfühlig“?
Chemnitzer Wissenschaftler untersuchen den Einfluss von Wärme auf die Bearbeitungsgenauigkeit von Maschinen, um höchsten Qualitätsanforderungen in der Fertigung zu genügen
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In der Thermozelle, die im Versuchsfeld der Professur für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik der TU Chemnitz steht, können Maschinen gezielt auf ihr Temperaturverhalten hin untersucht werden. Foto: Fraunhofer IWU
Für Werkzeugmaschinenhersteller ist es ein gravierendes Problem: Eine Maschine arbeitet ungenau, wenn sich die Umgebungstemperatur in der Halle ändert, Antriebe Wärme abgeben, das Werkzeug bei der Bearbeitung heiß wird oder Späne die Maschinenkomponenten erwärmen. Welche Verlagerungen und Verformungen dadurch an der Maschine entstehen können, untersuchen die Wissenschaftler der Professur für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik der Technischen Universität Chemnitz und des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU. Ihr Ziel ist die Erhöhung der Fertigungsgenauigkeit in Werkzeugmaschinen, indem sie die temperaturbedingten Fehler bei der Bearbeitung durch Korrekturen der Maschinensteuerung wieder ausgleichen.
Für die Untersuchung der Temperatureffekte steht den Chemnitzer Wissenschaftlern eine Thermozelle zur Verfügung, in der die Umgebungstemperaturen gezielt im Bereich von 10 bis 40 °C einstellbar sind. Ein spezielles Fundament ermöglicht hierbei, dass Luft und Boden unterschiedlich temperiert werden können. Dank einer Aufstellfläche von mehr als 40 Quadratmetern und einer abnehmbaren Decke können mit dem Hallenkran nicht nur einzelne Bauteile, sondern vollständige Maschinen mit ihren Zusatzaggregaten in die Thermozelle gehoben werden. Alle eineinhalb Minuten wird die komplette Innenluft der Kammer ausgetauscht, so dass auch Zuglufteffekte simuliert werden können.
Seit 2011 bringen die Chemnitzer Forscher ihr Know-how im Bereich Thermoforschung in einem Sonderforschungsbereich der Deutschen Forschungsgemeinschaft ein. Der SFB/Transregio 96 "Thermo-Energetische Gestaltung von Werkzeugmaschinen" lädt am 22. und 23. März 2017 zum 5. Kolloquium mit dem Thema „Modellierung und Simulation“ an das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU in Chemnitz ein. Das zweitägige Kolloquium, bei dem auch die SFB-Forschungspartner aus Dresden und Aachen beteiligt sind, dient als Podium zur Vorstellung der erreichten Forschungsergebnisse, die der Öffentlichkeit – insbesondere interessierten Praktikern aus der Werkzeugmaschinenindustrie – anschaulich im Rahmen von Vorträgen und Versuchsfeldbesichtigungen präsentiert werden.
Weitere Informationen zum Programm und zur Anmeldung: http://kolloquium.transregio96.de
(Autorin: Katja Klöden)
Mario Steinebach
01.03.2017
