„Magnetaktor zur aktiven Dämpfung und Stabilisierung einer Luftlagerspindel für die Mikrozerspanung“ – ein Projekt zur Verbesserung der Prozessergebnisse beim Mikrofräsen
Bei den bislang im Mikrofräsen hauptsächlich eingesetzten und rein passiven Luftlagerspindeln führen die für einen konstanten Vorschub pro Zahn nötigen Drehzahländerungen zu unerwünschten Rundlaufabweichungen des Werkzeugs und damit zu Formabweichungen im Bauteil. Um optimale Ergebnisse beim Mikrofräsen erzeugen zu können, werden in dem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) – German Research Foundation geförderten Forschungsprojekt die Vorteile von luftgelagerten Werkzeugspindeln um die Regelmöglichkeiten eines aktiven Magnetlagers ergänzt. Um Rundlaufabweichungen kompensieren zu können, wird ein einzelnes, aktiv geregeltes Magnetlager in eine Luftlagerspindel integriert. Dieses ermöglicht eine aktive Dämpfung und Stabilisierung des Werkzeugrundlaufs.
Die Entwicklung des Magnetaktors und des zugehörigen Regelkreises erfolgt zunächst modellbasiert auf Basis von Untersuchungen zum Schwingungsverhalten der Luftlagerspindel. Anhand eines Gesamtmodells werden die Regelparameter ermittelt und nach der konstruktiven Integration des Magnetaktors in das Spindelsystem nochmals optimiert. Der Einfluss des Magnetaktors wird abschließend in Mikrozerspanversuchen validiert.