Piezoaktorische Achsen im Präzisionsmaschinenbau am Beispiel eines aktiven Bohrwerkzeugs

Das Verfahren des Tiefbohrens wird zur Herstellung oder Endbearbeitung von Bohrungen z. B. in Zylinderkurbelgehäusen, Pleuelstangen oder Werkzeugmaschinenspindeln eingesetzt. Durch Schwingungen des Bohrwerkzeugs kann die Qualität des Bohrergebnisses stark vermindert werden und der Werkzeugverschleiß bis zum Bruch stark ansteigen. Durch mechatronische Werkzeuge können diese Schwingungen der Werkzeugstruktur kompensiert und die Form- und Lagefehler korrigiert werden. Dennoch ist ein Bohrwerkzeug, das die Anforderungen der aktiven Schwingungskompensation und der hochdynamischen Schneidenzustellung für eine Unrundbearbeitung erfüllt, derzeit auf dem Markt nicht verfügbar. Darüber hinaus liegt keine umfassende Beschreibung piezoaktorischer Achsen und deren Auslegung für die Anwendung in Werkzeugmaschinen vor. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Aufbau und der Auslegung mechatronischer, piezoaktorischer Zusatzachsen für Werkzeugmaschinen, indem die konstruktiven und regelungstechnischen Grundlagen zur Integration piezoaktorischer Achsen am Beispiel eines mechatronischen Bohrwerkzeugs erarbeitet werden.