Modellbasierte prädiktive Kraftregelung beim Fräsen

Abstract

Kurzfassung Die Zerspankraft liefert in spanenden Fertigungsverfahren eine wichtige Information über den Prozesszustand. Trotz optimal ausgelegter Prozesse wird selten eine konstante Zerspankraft erreicht, da Unsicherheiten, wie z. B. Werkzeugverschleiß oder Materialkenngrößen, diese beeinflussen. Aus Schutz vor Überlast, werden die Prozessparameter so gewählt, dass die vom Werkzeug ertragbare Last auch zum Standzeitende nicht überschritten wird. Damit einher geht ein Produktivitätsverlust bei schneidscharfem Werkzeug. Durch Regelung der Prozesskraft kann eine signifikante Produktivitätssteigerung erreicht werden. Die modellbasierte prädiktive Regelung (MPR) erlaubt die explizite Berücksichtigung von Nichtlinearitäten sowie zeitvariantem Übertragungsverhalten und ermöglicht so eine deutlich höhere Regelgüte als klassische PI-Regler.