Sensorbasierte Zustandsdiagnose und -prognose von Kugelgewindetrieben

Die vorliegende Arbeit greift bestehende Potenziale zur Steigerung der technischen Verfügbarkeit von spanenden Werkzeugmaschinen am Beispiel einer Standardkomponente auf. Basierend auf einer Analyse und Bewertung bestehender und aktuell entwickelter Ansätze und Methoden zur Zustandsdiagnose der verfügbarkeitsrelevanten Komponenten fokussiert diese Arbeit auf Kugelgewindetriebe. Zielsetzung ist die Entwicklung von sensorbasierten Methoden der Zustandsdiagnose und -prognose für das Maschinenelement Kugelgewindetrieb. Zu diesem Zweck findet zunächst eine detaillierte Beschreibung des Standes der Forschung und Technik statt, bevor eine theoretische Analyse zum Verschleiß von Kugelgewindetrieben anschließt. Auf Basis der theoretisch erarbeiteten Randbedingungen werden experimentelle Untersuchungen durchgeführt. Die Ergebnisse der über den Lebenszyklus veränderlichen Messgrößen und Merkmale werden in Verschleißkurven überführt. Die Entwicklung einer Verschleißfunktion kann dann sowohl für die Diagnose des aktuellen Zustands als auch für eine Prognose der verbleibenden, prozentualen Laufleistung eines Kugelgewindetriebs eingesetzt werden. Für eine praxisgerechte Umsetzung werden dabei sowohl robuste als auch kostengünstige Sensoren eingesetzt, die über eine vereinfachte Auswertung mit geringem Aufwand in eine Maschine implementiert werden können.