Selbstkalibrierung von 5-Achs-Bearbeitungszentren mit Dreh-/Schwenktisch

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Die numerische Kompensation von Werkzeugmaschinen ist ein bewährtes Verfahren zur Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit. Dabei werden geometrische Abweichungen der Maschine erfasst und in der Steuerung hinterlegt. Viele Maschinen nutzen jedoch nicht das volle Potenzial dieser Kompensation, hauptsächlich aus wirtschaftlichen Gründen, da der messtechnische Aufwand und die Kosten für die Kalibrierung zu hoch sind. Dies liegt oft daran, dass geometrische Abweichungen sequentiell gegen kalibrierte Messnormale geprüft werden. Die Idee der Selbstkalibrierung hingegen besteht darin, ein einfaches, unkalibriertes Artefakt in verschiedenen Positionen im Arbeitsraum zu vermessen, um auf die geometrischen Abweichungen der Maschine zu schließen. Diese Methode eignet sich besonders für Fünf-Achs-Bearbeitungszentren, da die Rotationsachsen genutzt werden können, um das Artefakt in unterschiedliche Positionen zu bringen. Mit einem integrierten Bauteil-Messtaster kann die Maschine nahezu automatisiert selbst vermessen, wodurch die Kalibrierungskosten erheblich gesenkt werden. Ein einfaches Artefakt für die Selbstkalibrierung ist eine Kugel, und es gibt bereits verschiedene technische Lösungen, die auf diesem Prinzip basieren. Diese Arbeit zielt darauf ab, die bestehenden Verfahren zur Selbstkalibrierung von Fünf-Achs-Werkzeugmaschinen zu vergleichen und die Einsatzgrenzen dieser Verfahren durch Analysen und Experimente zu definieren, einsch