Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Ermittlung von Auswuchtstrategien und technisch sinnvoller Wuchtgüten unter Berücksichtigung der Maschinendynamik für Werkzeuge in der Holzbearbeitung

Das Forschungsprojekt hat zum Ziel, methodische Untersuchungen zur Ermittlung der erreichbaren Wuchtgüte für holzbearbeitende Werkzeuge durchzuführen. Deshalb soll ein gänzlich neuer Ansatz zur Begrenzung von durch Unwuchten verursachten Schwingungen in der Maschinenstruktur entwickelt werden. Als Grundlage hierfür dient das dynamische Schwingungsverhalten der zugrundeliegenden Maschinen. In Abhängigkeit von Drehfrequenz, Unwuchtkraft und dynamischer Steifigkeit der Maschine sollen für Referenzmaschinen Grenzwerte für unwuchtinduzierte Schwingungen abgeleitet werden. Durch eine direkte Detektierung des Unwuchtzustands des Werkzeugs anhand der Maschinenschwingungen und entsprechend angepassten Maßnahmen (z.B. Reduktion oder Erhöhung der Drehzahl oder Umspannen des Werkzeugs) können die Belastungen der Spindellager sowie die Maschinenschwingungen begrenzt werden. Für die zumeist KMU-geprägten holzverarbeitenden Firmen ergibt sich hieraus der Vorteil bzw. Nutzen, dass Beschädigungen an Spindel und Maschine durch große Unwuchten und dementsprechend teure Reparaturen und Produktionsausfälle vermieden werden können und die Nachhaltigkeit beim Einsatz von Betriebsmitteln erheblich erhöht wird. Weiterhin sollen Auswuchtstrategien auf Basis statistischer Modelle (Berechnungsmodul) entwickelt werden, durch welche sich der Einfluss der Trennstellentoleranzen am Werkzeug sowie der der Schnittstellen (z.B. HSK, Powerlock) bestimmen. Durch ein solches Berechnungsmodul sind die KMU-Werkzeughersteller künftig in der Lage, Werkzeuge mit einer sinnvollen Wuchtgüte in Bezug auf die gewünschte statistisch zu erwartende Gesamtwuchtgüte des Spindel-Werkzeugsystems technisch und wirtschaftlich herzustellen.