Massnahmen zur Reduzierung per Bahnverzerrungen und Bahnabweichungen

Zusammenfassung

Sollbahnverzerrungen zur Reduzierung von Abweichungen sind nur bedingt von Vorteil, da im allgemeinen die Kenndaten der linearen und nichtlinearen Übertragungsglieder nicht bekannt, nicht konstant und Funktionen von Zeit, Ort, Temperatur, Verschleiß usw. sind.

Führungsgrößenverzerrungen reduzieren grundsätzlich diejenigen Bahnabweichungen, deren Ursachen zum einen im Zeitverhalten und geringem Beschleunigungsvermögen der Antriebe, zum andern in der Hysterese zwischen Geschwindigkeitsmeßsystem und Lagemeßsystem begründet sind.

Durch Führungsgrößenverzerrung verlängern sich aber die Bearbeitungszeiten abhängig von der Beschleunigung a_O, der Bahngeschwindigkeit v_B, der Anzahl von Knickpunkten der stückweise geradlinigen Sollbahn und der Lage der stückweise geradlinigen Bahnen bezüglich der natürlichen Achsen urn maximal $\Delta {{\rm{t}}_{\max }} = \frac{{{{\rm{v}}_{\rm{B}}}}}{{{{\rm{a}}_{\rm{O}}}}}$ je Richtungswechsel.

Für die Verzögerung und die anschließende Beschleunigung wird je Richtungsänderung auf der stückweise geradlinigen Bahn ein Weg von maximal v_B²/a_O benötigt.

Bahnverzerrungen durch

• unterschiedlich große, konstante Geschwindigkeitsverstärkung in den Lageregelkreisen

• geschwindigkeits-, richtungs- und belastungsabhängige Geschwindigkeitsverstärkung

• Umkehrspanne (Hysterese zwischen Lagemeßsystem und Werkstück/Werkzeug)

• Hysterese im Lagemeßsystem

• unterschiedliches Zeitverhalten der mechanischen Übertragungsglieder außerhalb des Lageregelkreises

• Beanspruchung der Antriebe aufgrund veränderlicher Schnitt- und Reibkräfte

können durch Verzerrung der Führungsgrößen jedoch nicht beeinflußt werden. Außerdem sind hierbei sowohl die Verstärker als auch die Mechanik zum Beispiel bei Kollision nicht gegen Überlastung geschützt. Hieraus ergibt sich die Forderung, die oben aufgeführten Ursachen für Bahnverzerrungen bereits beirn Entwurf insbesondere durch konstruktive Maßnahmen zu vermeiden oder wenigstens zu verkleinern.