Automatisierung des Arbeitsablaufes in der spanabhebenden Fertigung: Untersuchung eines unstetigen Nachformsystems mit einem elektrohydraulischen Stellglied

ጁላይ 2013 · Springer-Verlag

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Die im Werkzeugmaschinenbau in Anwendung befindlichen Nachformsysteme lassen sich im Sinne der Regelungstechnik in zwei große Gruppen gliedern: bei kleineren und mittleren Dreh- und Hobelmaschinen findet man stetige Systeme, während schwere Maschinen wie Walzendrehbänke und Gesenkfräs maschinen häufig mit unstetig arbeitenden Aggregaten versehen sind. Die stetigen Systeme arbeiten meistens rein hydraulisch [8], während die unstetigen Systeme in den meisten Fällen mit Kontaktfühler und K~pplun gen ausgerüstet sind. Die Aufgabe einer Folgeregelung besteht darin, die Lage des Werkzeuges nach der des Tasters zu steuern, wobei zwischen beiden nur eine möglichst geringe Relativbewegung stattfinden darf. Die Kraftübersetzung zwischen Taster und Werkzeug kann dabei in der Größenordnung von 1:1000 und hö her liegen. Relativbewegungen zwischen Taster und Werkzeug bewirken systembedingte Werkstückfehler. Beim Drehvorgang geht dieser Fehler in doppelter Größe in das Arbeitsergebnis ein. Im Gegensatz zu stetigen Systemen, bei denen der fehlerausgleichende Energiestrom proportional der gemessenen Abweichung ist, wird der Ener giestrom bei unstetigen Systemen immer voll ein- bzw. ausgeschaltet und die übertragene Energiemenge kann nur durch die Zeitdauer des Einschal tens reguliert werden. Die nachfolgenden Ausführungen beziehen sich auf die Untersuchung eines unstetigen Nachformsystems für den Drehvorgang. Die Ergebnisse über das Funktionsverhalten des unstetigen Folgesystems haben jedoch allgemeine Gültigkeit und sind auch auf andere Bearbeitungsmaschinen anwendbar, sofern diese mit einem ähnlichen unstetigen Folgeregelkreis ausgerüstet sind.