Anornung Mikrosystemtechnik Grafik Anwendungsbereich.
Beschreibe den Ploughing Effekt. Welche negativen Einflüsse ergeben sich für den Zerspanungsprozess?
Ein Teil des Werkstückmaterials befindet sich direkt vor der Verrundung der Schneidkante, wobei dies unter der Schneidkante durch in das Material gequetscht (gepflügt) wird. Im Detail befindet sich das Materail vor der Verrundung der Schneidkante und wird bei steigendem Druck im Prozess zum erheblichen Teil nach oben in den Span gedrückt während der andere Teil unter der Schneidkante in die Oberfläche des Materials gequetscht wird. Die 4 Phasen des Ploughings sind: 1. Scherverformung/Plastische Verformung 2. Plastische Verformung 3. Plastische Verformung und Ploughing 4. Ploughing (Quetschung).
Die negativen Einflüsse sind: Beeinflussen der Topographie der Oberfläche -Rauheit, steigende Prozesskräfte
Nenne zwei zentrlale zentrale Effekte, wegen derer der SChneidkantengestalt in der Mikrozerspanung eine große Bedeutung zugesprochen wird.
Schneidkantenverrundung und Schneidecken können nicht wie die Spanungsdicke verändert werden.
Spanungsdicke kann Schneidkantenradius unterschreiten- Stark negativer Spanungswinkel - Ploughing kann entstehen
Beschreibe den Regenerativeffekt
Das System bestehend aus Werkstück, Fräswerkzeug und Fräsmaschine ist ein rückgekoppeltes dynamisches System, welches selbsterregte (regenerative) Schwingungen hervorbringt. Das System wird zunächst durch die oszillierenden Prozesskräfte bei der Spanbildung zu Schwingungen angeregt. Diese Schwingungen bilden sich wiederum beim Schnitt auf der neu erzeugten Oberfläche ab, in die die nachfolgende Schneide hineinschneidet. Hierdurch wird die Zerspankraft beeinflusst, welche wieder neue Schwingungen erregt
Beschreibe die prinzipielle Vorgehensweise bei der Erstellung eines FE-Modells.
Zunächst erfolgt die Modellerstellung im Preprozessor, bei der die Bauteilgeometrie erzeugt oder aus CAD-Systemen importiert wird. Dabei werden auch die Materialeigenschaften festgelegt und das Bauteil wird vernetzt. Anschließend werden im zweiten Schritt die Randbedingungen und Belastungen definiert. Im dritten Schritt erfolgt die Lösung des Modells im Solver. Schließlich werden im Postprozessor die Ergebnisse ausgewertet.
Nenne zwei Vorteile, welche durch Anwendung der FEM in der spanenden Fertigung ermöglicht werden.
Strukturoptimierung von WZ, WS und ganzen Werkzeugmaschinen
Untersuchung der thermischen Belastung beim Schleifen
Simulieren der Mikrorissbildung nach dem Löten
Physikalisch Genau
Standardsoftware verfügbar
Nennen Sie einen Ansatz, um den MAterialabtrag innerhalb der FEM abzubilden
Durch das Auftrennen von Knoten
Nennen Sie drei Strategien zur Prozesskontrolle um Störungen in Fräsprozessen zu vermeiden.
Vorfräsen in einem Testwerkstoff
Adaptive automatische Kontrollen
mauelle Kontrollen
Simulation des Prozesses am Computer
Erläutern Sie das Regressionsverfahren. Gehen Sie auf den Einsatzzweck ein und nennen Sie einen möglichen Versuchsplan.
Das Regressionsverfahren dient der Modellierung der Parametereinflüsse. Hierbei wird auf Zentral zusammengesetzte Versuchspläne zurückgegriffen und das ganze wird erst nach beispielsweise dem Screening durchgeführt, damit nur noch eine moderate anzahl an Parametern im vergleich zu den Experimenten vorliegt. Beim Regressionsverfahren wird die Funktion einer bestimmten Funktionsklasse an das Systemverhalten angepasst, Die Basisfunktion bestimmt dabei maßgeblich die Vorhersagequalität sowie die Mindestanzahl der Versuche.
ERläutern Sie den Zweck einer Screening-Versuchsplanung und nennen Sie einen möglichen Versuchsplan
Dient der identifikation der signifikkanten Einflüssgrößen. Hierbei wird der Entscheidungsraum eingeschränkt. Ein Versuchsplan lautet Vollfaktorieller Versuchsplan.
Ihnen liegt ein Bohrer mit einer dunklen TiAlN und verrundeten Schneidkanten vor. WElches Messverfahren würden Sie verwenden, um die geometrischen Eigenschaften der Schneidkanten zu erfassen? Nennen Sie drei Vor oder Nachteile des von Ihnen gewählten Messverfahren und bewerten Sie deren Relevanz.
Messung mit Streifenlichtprojektion
Vorteile: geringe Messzeit ist allgemein Vorteilhaft, da die Messung effizienter ist und nicht so viel Zeit aufgewendet werden muss.
2. Vorteil: Messung von konvexen Strukturen mit steilen Flanken möglich- Passt ideal zur Messaufgabe, da die Schneidkanten eine konvexe Form mit steilen Flanken besitzen.
1. Nachteil: Glatte oberfächen nur bedingt messbar- hier nicht relevant, da schneidkanten nicht glatt sind
Aufgetrenntes Bauteil mit Bohrungen.
Welches optische MEssverfahren würden Sie empfehlen? Begründen Sie ihre Antwort, indem Sie zwei allgemeine Vorteile des empfohlenen Messverfahrens nennen.
Konfokalmikroskopie:
Vorteile: Erfassung von kleinen Oberflächenstrukturen möglich- optimal, da hohe genauigkeit der messung gefordert.
Stark Reflektierende Bauteile/ Oberflächen erfassbar- im Vorliegenden Fall können Reflextion an der augenscheinlich recht gut reflektierenden Bohrwand keine Messfehler bei der Konfokalmikroskopie erzeugt.
Worauf ist bei der Vermessung der Bohrungswand in anbetracht der GEometrie des WErkstücks zu achten ?
die Bohrwand ist konkav und sehr eingeschränkt zugänglich, weshalb auf die Wahl der richtigen numerischen Aparatur geachtet werden sollte(bestimmt Flankenwinkel)
Beschreibe Prinzipiell vorgehen für Erstellung einer FEM. Abbildung.
Nenne drei Ursachen für Rauschen 2 gegeüberliegender Quadranten.
Stick-Slip (hier in Y)
Fehlerhafte Führungen
Schmierung unzureichend
Fehlermaße Abbildungen - Fehlerarten zuordnen.
Was beschreibt der Dopplereffekt und zur Messung welcher Kenngröße wird er genutzt?
Der Dopplereffekt beschreibt die Veränderung der Frequenz eines Signals, das von einer bewegten Quelle abgestrahlt oder reflektiert wird, wenn sich die Quelle relativ zum Beobachter bewegt. Dies führt zu einer Frequenzverschiebung, die abhängig von der Relativgeschwindigkeit zwischen Quelle und Beobachter ist.
Der Dopplereffekt wird zur Messung der Geschwindigkeit von bewegten Objekten genutzt.
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