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September 2014
Silka Grimske
Multifunktionale Schnittstellen für kleine modulare Werkzeugmaschinen
Die Produktion muss wandlungsfähig gestaltet sein, um den sich stetig verändernden Anforderungen und Rahmenbedingungen zu genügen. Im Bereich der Produktionsmittel wird diese Wandlungsfähigkeit durch einen modularen Aufbau erreicht. Kleine Werkzeugmaschinen für die Mikrofertigung bieten großes Potential zur Modularisierung durch die Miniaturisierung. Um diese Module schnell, aufwandsarm und präzise zu entsprechenden kleinen Werkzeugmaschinen zu konfigurieren, sind Schnittstellen notwendig, die neben der mechanischen Positionierung auch die Möglichkeit zur Übertragung von elektrischer Energie und Information bieten.
Für die Entwicklung von multifunktionalen Schnittstellen wird in dieser Arbeit eine allgemeingültige Methodik entwickelt und angewendet, die es ermöglicht, die Schnittstellen(systeme) zeitgleich zu den Modulentwicklungen, die sich in unterschiedlichen Stadien befinden können, zu realisieren und diese über den Lebenszyklus des Maschinensystems zu modifizieren. Dabei werden neue Potenziale (Befähiger), die aus der kleinen Maschinengröße abgeleitet werden, in der Entwicklungssystematik berücksichtigt, um eine außerordentliche Verbesserung der Schnittstelleneigenschaften zu erzielen. Die Realisierung eines Schnittstellensystems für eine spezifische kleine modulare Maschine verifiziert die erarbeitete Methodik. Das Schnittstellensystem besteht aus einer Gestellschnittstelle und einer Modulschnittstelle. Diese multifunktionalen Schnittstellen erfüllen die beschriebenen Anforderungen durch die konsequente Anwendung der abgeleiteten Befähiger "Miniaturisierung" und "Funktionsintegration".
Die Ergebnisse dieser Arbeit sind ein Beitrag zur Umsetzung der geforderten Modularität in kleinen Werkzeugmaschinen und damit zur geforderten Wandlungsfähigkeit in der Produktion.
Für die Entwicklung von multifunktionalen Schnittstellen wird in dieser Arbeit eine allgemeingültige Methodik entwickelt und angewendet, die es ermöglicht, die Schnittstellen(systeme) zeitgleich zu den Modulentwicklungen, die sich in unterschiedlichen Stadien befinden können, zu realisieren und diese über den Lebenszyklus des Maschinensystems zu modifizieren. Dabei werden neue Potenziale (Befähiger), die aus der kleinen Maschinengröße abgeleitet werden, in der Entwicklungssystematik berücksichtigt, um eine außerordentliche Verbesserung der Schnittstelleneigenschaften zu erzielen. Die Realisierung eines Schnittstellensystems für eine spezifische kleine modulare Maschine verifiziert die erarbeitete Methodik. Das Schnittstellensystem besteht aus einer Gestellschnittstelle und einer Modulschnittstelle. Diese multifunktionalen Schnittstellen erfüllen die beschriebenen Anforderungen durch die konsequente Anwendung der abgeleiteten Befähiger "Miniaturisierung" und "Funktionsintegration".
Die Ergebnisse dieser Arbeit sind ein Beitrag zur Umsetzung der geforderten Modularität in kleinen Werkzeugmaschinen und damit zur geforderten Wandlungsfähigkeit in der Produktion.
Schlagwörter: Mikrofertigung; Maschinenschnittstelle; Modulare Werkzeugmaschine
Berichte aus dem Institut für Konstruktions- und Fertigungstechnik
Herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. Rainer Bruns, Prof. Dr.-Ing. Frank Mantwill und Prof. Dr.-Ing. Jens Wulfsberg, Hamburg
Band 34
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Shaker Verlag GmbH
Am Langen Graben 15a
52353 Düren
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