Abbildung thermo-elastischer Fehler von Fräsmaschinen auf Basis des photoelektrischen Effekts und eines lernenden Modells

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Die Arbeit präsentiert eine kosteneffiziente, maschinenintegrierte Messmethode für kleine und mittlere 3-Achs Fräsmaschinen, basierend auf dem photoelektrischen Effekt. Sie umfasst die Messung von sechs Geradheiten, drei Rechtwinkligkeiten, zwei Positioniergenauigkeiten und zwei Rollfehlern. Ergänzt wird die Methode durch ein lernendes Modell, das maschineninterne Daten und Temperaturmessungen nutzt. Kapitel 1 thematisiert die Relevanz des thermo-elastischen Verhaltens während des Betriebs. Kapitel 2 behandelt den Stand der Technik, insbesondere die geometrische Kalibrierung und Modellierung des thermo-elastischen Verhaltens von Werkzeugmaschinen, wobei der Fokus auf Methoden liegt, die eine Überprüfung während des Betriebs ermöglichen. Kapitel 3 entwickelt zwei Forschungsfragen und einen methodischen Ansatz. Kapitel 4 beschreibt die Messmethode, die relative Verlagerungen im Vergleich zu einer Referenzmessung erfasst und 13 thermo-elastische Fehler ableitet. Abbe-Fehler werden nicht erfasst, da das System auf kleine und mittlere Bearbeitungszentren mit kurzen Abbe-Hebeln fokussiert ist. Kapitel 5 stellt das lernende Modell vor, das nichtlineare Fehler abbildet und signifikante Korrekturen ermöglicht. Kapitel 6 fasst die Ergebnisse zusammen und bietet einen Ausblick auf zukünftige Forschungsfragen.