DAS PROBLEM
Bei vielen großen Werkzeugmaschinen ist die Leistung der Vertikalachse oft der limitierende Faktor für die Genauigkeit der Maschine. Herkömmliche Kugelgewindetriebe haben ein inhärentes Spiel und eine begrenzte Lebensdauer. Für schwere Achsen ist ein Gewichtsausgleich erforderlich. Es werden pneumatische und hydraulische Verfahren verwendet. Sie sind jedoch teuer und komplex und bringen zusätzlich eine Hysterese in die Achse ein. Daher war ein neue Methode erforderlich, um höhere Geschwindigkeiten und Genauigkeiten, bessere dynamische Leistung, reduzierte Masse und Kosten zu ermöglichen. Insbesondere wichtig, wenn Linearmotoren erwünscht sind.
DIE LÖSUNG
Unter Verwendung von CAD, FEA und Prüfständen wurde ein neuer Gewichtsausgleichmechanismus entworfen. Eine Hilfsachse mit einem herkömmlichen Kugelgewindetrieb trägt die Masse des Schlittens, ist jedoch durch ein Federsystem mechanisch vom Schlitten selbst entkoppelt. Für die Hauptachse werden Linearmotoren für den Antrieb und hochauflösende Linearencoder für die Positionierung verwendet, wodurch eine hochgenaue Positionierung gewährleistet wird. Die Positionsanforderungen werden an die Hauptachse gesendet und die Hilfsachse folgt der Hauptachse simultan, um eine Gegenkraft zur Schlittenmasse bereitzustellen.
DAS ERGEBNIS
- Eine patentierter, hochgenauer Hochgeschwindigkeits-Gewichtsausgleich für große Achsmassen
- Erfolgreich implementiert als Upgrade einer bestehenden Kundenmaschinen, 25 Jahre nach Installation der ursprünglichen Maschine. Sowie neue, große Optik-Schleifmaschinen mit Freiformfähigkeit und Positioniergenauigkeit im Submikrometerbereich
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