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Aktiv magnetisch gelagerte, digital geregelte Spindeln sind komplexe mechatronische Systeme, deren dynamisches Verhalten durch eine Vielzahl miteinander verkoppelter Systembestandteile bestimmt wird, die unterschiedlichen Bereichen der Physik zuzuordnen sind. Für die sich heute stellenden hohen Anforderungen an die dynamischen Eigenschaften und die Präzision sind zu deren Verständnis lineare Modelle nicht ausreichend. Vielmehr müssen zur Modellierung einer magnetisch gelagerten Spindel für die einzelnen physikalischen Phänomene der verschiedenen Komponenten nichtlineare Teilmodelle verwendet werden. Der vorliegende Beitrag stellt ein umfangreiches Simulationswerkzeug zur anwendungsbezogenen Auslegung aktiv elektro-magnetisch gelagerter Spindeln vor und beschreibt, wie mit diesem Werkzeug dynamische Eigenschaften in frühen Stadien des Entwurfsprozesses beurteilt und die bei ihrem Einsatz zu erwartenden Prozessergebnisse prognostiziert werden können.

Auslegung aktiv magnetisch gelagerter Werkzeugmaschinen-Hauptspindeln: Entwurfssystem zur Simulation von Spindel und Zerspanungsprozess *