Die Fertigungsgenauigkeit von Werkzeugmaschinen lässt sich durch die Kalibrierung von
Geometriefehlern und deren Kompensation deutlich steigern. Ein innovatives Verfahren zur
Messung der Geometriefehler das für Koordinatenmessgeräte eingesetzt wird ist die
sequentielle Multilateration mit Tracking-Interferometern. Die Anwendung dieses Verfahrens für
die Kalibrierung von Werkzeugmaschinen wird erstmalig untersucht und um zwei Funktionen
erweitert: Die Kalibrierung von Rotationsachsen und die kontinuierliche Messung bei bewegter
Maschine. Abschließend werden die Effektivität und die Effizienz des Verfahrens in Bezug auf
die Steigerung der Fertigungsgenauigkeit von Werkzeugmaschinen untersucht. Die sequentielle
Multilateration lässt sich auf verschiedene Kinematiken anwenden wenn diese mathematisch
beschrieben sind. In der Koordinatenmesstechnik wurden Tracking-Interferometer bislang zur
Kalibrierung von Linearachsen eingesetzt. Da viele moderne Werkzeugmaschinen über zusätzliche
Drehachsen verfügen wird das Verfahren durch ein Modell der Rotationsachsen ergänzt eine
Kalibrierstrategie entwickelt und validiert. Die Ergebnisse zeigen dass Rotationsachsen
vollständige und mit hinreichend geringer Unsicherheit kalibriert werden können. Ein
Hinderungsgrund für die Kalibrierung von Werkzeugmaschinen ist die Dauer der Messung die zu
Ausfallzeiten in der Produktion führt. Ein Ansatz die Kalibrierung mit
Tracking-Interferometern effizienter zu gestalten ist die kontinuierliche Messung bei bewegter
Maschine. Die Herausforderung der kontinuierlichen Messung ist die Synchronisation des
Tracking-Interferometers mit der Werkzeugmaschine. Daher wird ein System zur synchronen
Datenaufnahme entwickelt und validiert. Die Ergebnisse zeigen dass die Geometriefehler
schneller mit erhöhter Messpunktdichte und hinreichend geringer Unsicherheit gemessen werden
können. Das Ziel der Kompensation der Geometriefehler von Werkzeugmaschinen ist die Steigerung
der Fertigungsgenauigkeit um kleinere Toleranzen einhalten zu können oder den
Fertigungsprozess zu zentrieren. Untersuchungen an einem Testbauteil zeigen dass die
herstellbare Toleranz um bis zu 50% reduziert werden kann. Die Effizienz der Kompensation ist
ein Maß für die Wirtschaftlichkeit der Kompensation. Der Verkürzung von Anlaufzeiten und der
Minderung von Ausschuss stehen Ausfallzeiten der Produktion sowie Kosten für die Aufrüstung der
Werkzeugmaschine gegenüber. Die Kalibrierkosten werden dem Nutzen gegenübergestellt.
