Abstract
Neben Kugelgewindetrieben (KGT) und Lineardirektantrieben (LDA) werden auch Zahnstange-Ritzel-Antriebe (ZRA) zur Erzeugung von Vorschubbewegungen in Werkzeugmaschinen eingesetzt. Dabei wird die rotatorische Bewegung des elektrischen Antriebsmotors über ein Getriebe und eine Ritzel-Zahnstange-Kombination in eine lineare Vorschubbewegung umgesetzt. Dieser Mechanismus weist, vor allem wenn es sich um Werkzeugmaschinen mit großen Abmessungen handelt, grundlegende Vorteile auf. Im Gegensatz zu KGTs, bei denen die resultierende Steifigkeit von dem der aktuellen Position des Tischs sowie vom Verhältnis der Verfahrlänge zum Spindeldurchmesser bestimmt wird, ist die Vorschubsteifigkeit des ZRA weitgehend konstant. Ein weiterer Vorteil liegt in der möglichen Kosteneinsparung bei langen Verfahrwegen hinsichtlich der notwendigen Sensorik zur Bestimmung der Tischposition. Diese wird indirekt über den Drehwinkel des Antriebsmotors bestimmt, was teure und lange Messsysteme zur direkten Bestimmung der Tischposition überflüssig machen. Aber gerade der mechanische Aufbau von Ritzel und Zahnstange im Verbund mit einer indirekten Positionsermittlung führen zu Umkehrspiel und somit zu einer geringeren Positioniergenauigkeit sowie geringer Systemstabilität.
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