Kurzfassung
Kurze Produktlebenszyklen und individualisierte Produkteigenschaften erfordern Fertigungssysteme mit höchster Produktivität bei gleichzeitiger Flexibilität. Diese kontroversen Anforderungen lassen sich durch den Einsatz modularer Werkzeugmaschinen erfüllen. Modularität ermöglicht eine bedarfsgerechte Rekonfiguration der Werkzeugmaschine in zuvor definierten Flexibilitätskorridoren. Zu diesen Rekonfigurationen zählen im herkömmlichen Sinne zum Beispiel eine Änderung des Spannsystems, des Werkzeughalters oder der Bearbeitungsrichtung durch einen optionalen Drehtisch. Werden in der Entwicklungsphase diese starren Flexibilitätskorridore zu eng definiert, ist eine nachträgliche Anpassung der Maschinenstruktur in der Regel nicht ohne einen erheblichen finanziellen Aufwand möglich. In diesem Beitrag wird ein Baukastensystem vorgestellt, das es ermöglicht, die Maschinenstruktur in Form des Werkzeugmaschinengestells in ihren Grundzügen zu verändern. Auf Basis des Baukastensystems wurde eine prototypische 3-Achs-Portalfräsmaschine in Betrieb genommen. Erste Untersuchungen des dynamischen Maschinenverhaltens zeigen die Potenziale dieser modularen Werkzeugmaschine.
Abstract
Short product lifecycles and individualized product specifications demand manufacturing systems with high productivity and flexibility. These controversial demands can be satisfied by modular machine tools. Modularity enables a need-based reconfiguration of the machine tool within a priori defined flexibility corridors. Such reconfigurations are in the traditional sense, e.g. the change of the clamping system, tool holder or machining direction by an optional rotary table. Due to restrictions of these flexibility corridors within the development phase, an adaption of the machine tool structure is only possible with high financial investments. In this article a building block system is presented, which enables the adaption of the machine tool structure without any a priori defined design restrictions in terms of the machine tool frame. The building blocks were used to put a 3-axis gantry milling machine into operation. First measurements of the dynamic machine tool behaviour show the potentials of such modular systems.
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