FixTronic

Mechatronisches Spannsystem mit aktiver Schwingungsdämpfung

Im Forschungsprojekt FixTronic haben wir gemeinsam mit unseren Partnern aus der Forschung und Industrie ein mechatronisches Spannsystem mit aktiver Schwingungsdämpfung entwickelt, um Fräsprozesse stabiler und wirtschaftlicher zu gestalten.

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Das mechatronische Spannsystem FixTronic

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FixTronic Spannsystem mit aktiver Schwingungsdämpfung

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Herausforderung aus der Produktion

Bei konventionellen mechanischen Spannvorrichtungen führen Schwingungen oft zu einer schlechteren Oberflächenqualität des Werkstücks, hohem Werkzeugverschleiß, starker Geräuschentwicklung und hohen Fertigungstoleranzen. Häufig werden in produzierenden Unternehmen einfach die Prozessvorschübe reduziert, um die Bearbeitungskräfte niedrig zu halten und so die Schwingungen zu minimieren. Dies verlangsamt den Produktionsprozess jedoch erheblich, wodurch die Werkzeugkosten, Maschinenstunden und somit die Herstellungskosten des Bauteils deutlich steigen.

Lösungsweg im Forschungsprojekt

Im Forschungsprojekt FixTronic entwickeln wir gemeinsam mit unseren Projektpartnern ein mechatronisches Spannsystem, das Prozessschwingungen und Instabilitäten durch aktive Schwingungsdämpfung minimiert: So werden während der Fräsbearbeitung Informationen über den Zustand des Werkstücks anhand von Sensoren im Spannsystem erfasst und mit einer adaptiven Regelung verknüpft. Durch Piezoaktoren wird eine gezielte Gegenschwingung im Werkstück erzeugt, die die Schwingungen deutlich reduziert. Prinzipiell ist die Funktion des Systems vergleichbar mit einem Noise Cancelling Kopfhörer.

Das mechatronische Spannsystem

Das mechatronische Spannsystem FixTronic ermöglicht den Einsatz leistungsfähiger Prozessparameter bei gleichzeitig hoher Qualität der Produktionsergebnisse. Durch die die intelligente adaptive Regelung des mechatronischen Systems können vor allem Werkstücke mit lang auskragender und dünnwandiger Geometrie prozesssicher eingespannt werden – dadurch schließt sich eine weitere technische Lücke in der zerspanenden Industrie-4.0-Produktion. Die Vernetzung des Spannsystems mit der Werkzeugmaschine ermöglicht zusätzlich die effektive Überwachung des Stabilitätsverhaltens des Werkstücks und erlaubt so eine prozesssichere Bearbeitung mit leistungsfähigen Parametern.