Vorschubantriebe für Werkzeugmaschinen, speziell Kugelgewindetriebe sind hochentwickelte mechatronische Systeme. Sie sind nicht nur für die erreichbare Konturgenauigkeit einer Werkzeugmaschine ausschlaggebend, sondern dienen auch mit der erreichbaren Dynamik als Indikator für die erwarteten Stückkosten und die benötigte Herstellungszeit. Die erreichbare Dynamik eines Vorschubantriebs orientiert sich unter anderem an der Einstellung der Antriebsregelung, welche vorzugsweise als Kaskadenregelung ausgeführt wird.

Begrenzend auf die Reglereinstellungen wirken Eigenfrequenzen im Antriebsstrang. Im Fall der Kaskadenregelung werden die Schwingungen durch eingesetzte Filter in den unterlagerten Regelkreisen minimiert. Der Lageregelkreis stellt hier eine Besonderheit dar, da ein Einsatz von schwingungsdämpfenden Verfahren nur im Sollsignal erfolgt und dies auf alle Achsen anzuwenden ist. Lageistwerte werden nicht gefiltert, da diese sich im Fehlerfall oder in der Filterwirkung direkt auf die Konturgenauigkeit des Antriebssystems auswirken. Die erste Eigenfrequenz des Lageregelkreises bildet somit die Grenze der einstellbaren Reglerwerte.

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, inwieweit die Reglerwerte des Vorschubantriebs optimiert werden können, wenn dem Lageregler gefilterte Lageistwerte zur Verfügung gestellt werden. Um dies zu erreichen, wurde ein herstellerunabhängiges und steuerungsexternes Verfahren zur Filterung von Lageistwerten untersucht und in einem stabilen Filterprototyp umgesetzt. Es wurden Auslegungskriterien geschaffen und die Auswirkungen auf die Stabilität des Vorschubantriebs untersucht. In der kritischen Diskussion der Ergebnisse konnte ein definiertes Einsatzgebiet der Lageistwertfilterung herausgearbeitet und die Umsetzung anhand von Kreisformtests gezeigt werden. Die Lageistwertfilterung im Bereich der Eigenfrequenz des Vorschubantriebs wurde an einem Bearbeitungszentrum implementiert und untersucht. Ausgehend von den Ergebnissen könnte eine Umsetzung ein zusätzliches dynamisches Potenzial für Vorschubantriebe erschließen.