Prof. Dr. Roland Herzog: TU Chemnitz, Professur Numerische Mathematik (Partielle Differentialgleichungen)
\nDr.-Ing. Ulrich Priber: Fraunhofer IWU Chemnitz<\/p>\n
Dieses Teilprojekt ist mit Phase 1 abgeschlossen und wurde mit B01 zu B09 zusammengef\u00fchrt. Die zeitabh\u00e4ngige Ber\u00fccksichtigung der thermischen Situation von Werkzeugmaschinen erfordert online-taugliche Methoden zur Korrektur der Werkzeugposition im Bearbeitungsprozess. H\u00f6herdimensionale Kennfelder, berechnet durch Smoothed Grid Regression (SGR), sind daf\u00fcr sehr gut geeignet und werden auf der Basis von FE-Simulationsdaten angelernt. In der thermischen Situation der Werkzeugmaschine begr\u00fcndete Eingangsgr\u00f6\u00dfen, deren Auswahl, Normierung sowie Relevanz Gegenstand der Untersuchungen sein werden, f\u00fchren mittels der Kennfelder zu produktionsrelevanten Korrekturgr\u00f6\u00dfen, z. B. f\u00fcr die Position des Tool Center Points (TCP). Die Sensitivit\u00e4tsanalyse f\u00fcr die zugrunde liegenden FE-Modelle ist dabei ein wichtiges und notwendiges Hilfsmittel zur Reduktion der gro\u00dfen Anzahl potentieller Einflussgr\u00f6\u00dfen. Die Kennfeldmethode und die Sensitivit\u00e4tsanalyse werden daf\u00fcr im Rahmen dieses Projektes problemspezifisch weiterentwickelt. Korrekturalgorithmen und h\u00f6herdimensionale Kennfelder Teilprojektleiter Prof. Dr. Roland Herzog: TU Chemnitz, Professur Numerische Mathematik (Partielle Differentialgleichungen) Dr.-Ing. Ulrich Priber: Fraunhofer IWU Chemnitz Dieses Teilprojekt ist mit Phase 1 abgeschlossen und wurde mit B01 zu B09 zusammengef\u00fchrt. Die zeitabh\u00e4ngige Ber\u00fccksichtigung der thermischen Situation von Werkzeugmaschinen erfordert online-taugliche Methoden zur Korrektur der Werkzeugposition im Bearbeitungsprozess. H\u00f6herdimensionale Kennfelder, berechnet<\/p>\n
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\nDas Ziel der Forschungsarbeiten ist die Erh\u00f6hung der Bearbeitungsgenauigkeit von Werkzeugmaschinen, die durch thermische Einfl\u00fcsse beeintr\u00e4chtigt ist. F\u00fcr die Modellierung sind Methoden erforderlich, die \u00f6rtlich (3D) und zeitlich die thermische Situation beschreiben. Physikalisch begr\u00fcndete Modellans\u00e4tze in der Form von FE-Modellen f\u00fcr ausgew\u00e4hlte Baugruppen von Werkzeugmaschinen sind die Grundlage der Untersuchungen. Sie sind der Ausgangspunkt f\u00fcr eine Sensitivit\u00e4tsanalyse, mit deren Hilfe diejenigen Eingangsgr\u00f6\u00dfen (z. B. Temperaturmesspunkte) ermittelt werden, die auf die relevanten Ausgangsgr\u00f6\u00dfen (thermisch verursachte Verschiebungen) signifikanten Einfluss haben.
\nMit dem anschlie\u00dfenden Entwurf mehrdimensionaler Kennfelder wird ein robustes und bei Bedarf lokal zu verfeinerndes Werkzeug eingesetzt, das nicht an spezielle Maschinenkonzepte gebunden ist, sondern f\u00fcr die Beschreibung allgemeiner nichtlinearer Zusammenh\u00e4nge auf der Basis mehrdimensionaler punktueller Datenfelder im IWU entwickelt wurde. F\u00fcr den Einsatz der Kennfeldmethode f\u00fcr die Beschreibung des thermo-mechanischen Verhaltens sind Forschungsarbeiten zur Erweiterung der Methode auf eine h\u00f6here Anzahl von Eingangsdimensionen und zur Verringerung des Zeitaufwandes f\u00fcr die Kennfeldberechnung durch moderne Vorkonditionierungstechniken geplant.
\nDie Sensitivit\u00e4tsanalyse stellt ein sehr allgemeines Werkzeug zur Beurteilung qualitativer und quantitativer Zusammenh\u00e4nge zwischen Eingangs- und Ausgangsgr\u00f6\u00dfen dar, die durch Differentialgleichungen bzw. FE-Modelle verkn\u00fcpft sind. Sie erlaubt eine Beurteilung des Einflusses verschiedener Eingangsgr\u00f6\u00dfen. Dies gelingt effizient durch den Einsatz eines sogenannten adjungierten FE-Modells. Mithilfe der berechneten Sensitivit\u00e4ten erfolgt die Auswahl der signifikanten Temperaturmesspunkte und anderer Einflussgr\u00f6\u00dfen, die in die Kennfeldmodellierung sowie in reduzierte FE-Modelle Eingang finden werden. Damit sind wesentliche Voraussetzungen f\u00fcr den erfolgreichen Einsatz von h\u00f6herdimensionalen Kennfeldern<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"