Konzeptioneller Aufbau einer Werkzeugmnaschien
Koordinaten an Werkzeugmaschinen
Konzept einer Universaldrehmaschine
Bauform Horizontal / Vertikal einer Bohr- und Fräsmaschine
Einflussgrößen auf die Gestellkonzeption
Eigenschaften und Einflüsse von Gestellwerkstoffen
Kraftfluss in einer Werkzeugmaschine
Das Fundament als Bestandteil der Maschine
Gesichtspunkte bei der Auswahl bzw. Auslegung einer Maschinenfundamentierung
Klassifizierung der Führungen nach ihrer Funktionsweise
Reibekennlinie verschiedener Führungsarten
Grundfunktionen von Antrieben
Aufgaben und Anforderungen an Antriebe
Berechnung Kv-Faktor
Dynamische Bahngenauigkeit verschiedener Antriebskonzepte
Steuerungsarten von NC Maschinen
Prinzipieller Aufbau eines Vorschubantriebes
Folgeverhalten eines Lagerregelkreises
Konstruktive Möglichkeiten zur Kompensation von Schleppabständen
▪ Hohe Kreisverstärkung des Regelkreises,
▪ Hohe Dämpfung zur Vermeidung von Instabilitäten und Überschwingen, ▪ Geringe Zeitkonstanten des Antriebes,
▪ Kleine Massenträgheiten der rotierenden Elemente,
▪ Hohe Steifigkeit, der im Kraftfluss liegenden mechanischen Elemente,
Interpolation ohne und mit Look Ahead
Welche drei Hauptarten von Pressmaschinen gibt es?
1) Arbeitsgebundene Pressen, 2) Kraftgebundene Pressen, 3) Weggebundene Pressen
Nenne zwei Vorteile und zwei Nachteile des Schabottenhammer.
Vorteile:
Einfache und robuste Maschine
Mehrfachschlag möglich (bis zu 10 Schläge)
Kostengünstig (Kostenverhältnis: Kurbelpresse : Spindelpresse : Hammer = 7 : 3 : 1)
Nachteile:
Hohe Lärmemission (umweltbelastend)
Schlechte Automatisierbarkeit
Erschütterungen (Stößel bis 2000 g, Gestell bis 200 g)
Wärmedehnung problematisch
Wie berechnet man die Fallenergie eines Hammers?
Wpot = mb ⋅ g ⋅ h
Wie lautet die Formel für die kinetische Auftreffenergie beim Hammer?
Wkin = Wpot + Wzug ⋅ ηF= 1/2 ⋅ mb ⋅ v2
Wie definiert man den Schlagwirkungsgrad?
ηS=Wn / Wkin
Was ist die Gesamtwirkungsgrad-Formel bei Fallhämmern?
ηGes = ηF ⋅ ηS
Nachteile von kraftgebunderer (hydraulicher) Pressen und weggebunderer (mechanischer) Presse
Hydraulich:
kleine Hubzahlen
begrenzte Beschleunigung des Ölstroms
hoher Energieverbrauch hohe Elastizität und Schwingungsanfälligkeit durch kompressible Druckflüssigkeit
begrenzte Lebensdauer der Druckflüssigkeit
Mechanisch:
mechanisch festgelegte Stößelbewegung
Stößelbewegung nicht programmierbar
maximale Umformkraft steht nur in der Nähe des unteren Totpunktes zur Verfügung
Vorteile Servopressen
Vorteile
• Einfache, kurze Antriebskette
• Geringere Reibungsverluste
• Höhere Produktqualität
• Höhere Produktivität
• Erweiterung Produktportfolio
• Geringer Energieverbrauch
• Reduzierung der Anzahl von Formschritten
• Höhere Produktgenauigkeit
• Komplexere Produkte
Welche Einflüsse zählen zur Arbeitsunsicherheit einer Maschine?
Steifigkeit, Geometrie, Positionierfehler (Positionsabweichung, Umkehrspanne, Streubreite), Schwingungen, Belastungen
Was versteht man unter Positionsunsicherheit P?
Die ermittelte Gesamtabweichung einer Achse inkl. systematischer (Positionsabweichung, Umkehrspanne) und zufälliger Fehler (Positionsstreubreite)
Was sind Beispiele für direkte Prüfmethoden der Maschinengestalt?
Statische und dynamische Prüfung, z. B. mit Laserinterferometer, Double-Ball-Bar oder Kreuzgitter-Messgerät
Was ist der Vorteil manueller geometrischer Prüfungen (z. B. mit Messrahmen und Feinzeiger)?
Einfache Technik, schnell durchführbar, Fehler direkt ablesbar
Nenne zwei Nachteile manueller Prüfungen.
Keine Berücksichtigung der Dynamik, Messung nur im unbelasteten Zustand, Achsen einzeln prüfbar, thermische Einflüsse unbekannt
Welche drei Komponenten ergeben zusammen die Positionsunsicherheit P?
Positionsabweichung Pa, Umkehrspanne U, Positionsstreubreite Ps
Wie ist die Positionstoleranz Tp definiert?
Zulässige Gesamtabweichung im Arbeitsbereich einer Achse; Bedingung: Tp ≥ P
Welche drei Messstrategien zur Positionsbestimmung gibt es nach VDI 3441?
Linearverfahren, Pilgerschrittverfahren, Pendelschrittverfahren
Was sind Vorteile und Nachteile des Linearverfahrens?
Kurze Messweglänge und -dauer,
Positionsabweichung gut bestimmbar
Großer zeitlicher Versatz zwischen Anfahrrichtungen → Erwärmung beeinflusst Umkehrspanne und Positionsstreubreite
Was sind Vorteile und Nachteile des Pilgerschrittverfahrens?
Geringer Zeitversatz beim Anfahren aus verschiedenen Richtungen
Größte Messweglänge und -dauer → Temperatureinfluss auf systematische Positionsabweichung
Was sind Vorteile und Nachteile des Pendelschrittverfahrens?
Sehr geringer Zeitversatz zwischen den Anfahrrichtungen
Großer zeitlicher Versatz zwischen erster und letzter Messposition → Temperatureinfluss auf Positionsabweichung
Nenne zwei typische Fehlerbilder beim Kreisformtest.
Ovalform → Achsen nicht rechtwinklig zueinander oder unterschiedliche Kv-Faktoren
Ausreißer an Quadranten → Haftreibung, falsche Reglereinstellung, schlechte Umkehrspielkompensation
Welche Ursachen können für „Rauschen“ beim Kreisformtest verantwortlich sein?
Stick-Slip, defekte Führungen, unzureichende Schmierung, Maschinenvibrationen
Was ist eine mögliche Ursache für Hysterese nach außen im Kreisformtest?
Spiel im Antriebsstrang oder in den Führungen
Was ist eine mögliche Ursache für Hysterese nach innen?
Hysterese im Wegmesssystem, Spiel in den Führungen, Überkompensation der Umkehrspanne
Anwedungsmöglichkeiten der FEM in der Konstruktion
Teilprozesse der FEM
Schwingungen an WZM
Schwingunsarten an WZM
Benenne Äußere Wärmequellen für WZM
Benenne Innere Wärmequellen für WZM
▪ Motorwärme
▪ Getriebereibung
▪ Reibung in Lagern und Führungen
▪ Bearbeitungsprozess (Spanbildung, Späne, Zunder, Umformwärme, Werkstück)
▪ beheizte Werkzeuge (Blockaufnehmer einer Strangpresse)
Beispiele zum Messen physikalischer Größen
Grundlagen Piezo-Kraftmesstechnik
Vor- und Nachteile der Piezomesstechnik
- hohe Empfindlichkeit (< 0,01 N)
- hohe Messfrequenzen im kHz-Bereich möglich - hohe Eigenfrequenzen
- hohe Steifigkeit (bis 100 kN/mm)
- Messbereiche bis in MN-Bereich möglich
Nachteile
- keine stationären Kräfte messbar / nur zeitliche Änderung der Kräfte wird erfasst
- Temperaturempfindlich
- Aufwendige Messkette nötig, um abfließen der Ladung zu vermeiden
- teuer
Welche Temperaturmessverfahren gibt es?
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