Wie können Werkzeugmaschinen hinsichtlich Ihrer Genauigkeit eingeteilt werden?
Standard, Präzision und Ultrapräzision
Welche Führungsbahngeometrie gibt es nicht?
Welche 3 Vorteile bietet ein absolutes Wegmesssystem?
Hohe Positioniergenauigkeit; Keine Referenzfahrt nötig; Mehr Prozesssicherheit
Was versteht man unter Werkzeugwechselzeit?
Reine Zeit für Tausch des Werkzeugs; ist ein Teil der Span-zu-Span Zeit.
Worin unterscheiden sich Dezimal-, Binär- und Gray-Code bei Messsystemen?
Dezimalcode: Die vertraute Darstellung von Zahlen zur Basis 10 (0, 1, 2, ...), die als Referenzwert dient.
Binärcode: Der einfachste digitale Code, bei dem jedoch beim Wechsel zur nächsten Zahl mehrere Bits gleichzeitig ändern können (z. B. von 7 auf 8: 0111 → 1000). Dies kann bei schnellen Bewegungen zu Lesefehlern führen.
Gray-Code: Ein spezieller Code, bei dem sich benachbarte Zahlen in nur einer einzigen Stelle (1 Bit) unterscheiden
Nennen Sie drei Vorteile vom Grey-Codieren!
Fehlerminimierung; Laufzeitunabhängig, für absolute Wegmesssysteme!
Grey-Codierung.
Die benachberten Zahlen unterscheiden sich nur in einer Stelle.
3,2,1,4
Um eine hydrostatische.
Die Taschen sind Drucktaschen, die den hydrostatischen Film aufbauen und stabilisieren.
Nennen Sie drei Vorteile einer Mineralgusskonstruktion bei Maschinengestellen.
6- bis 10-fach bessere Dämpfung gegenüber Grauguss, kürzere Fertigungszeiten, geringere Wärmeleitfähigkeit und hohe Funktionsintegration und größere Gestaltungsfreiheit.
Nennen Sie 4 Gebrauchswertparameter und erklären Sie einen davon genauer!
Produktivität (um Maschinen zu vergleichen)
Flexibilität
Arbeitsgenauigkeit
Verfügbarkeit
Wie ist ein BAZ definiert?
automatisierter WZ-Wechsel, PGM-Lauf und Palettenwechsel
Welche Anforderungen werden aus Anwendersicht an Werkzeugmaschinen gestellt?
Qualität, Sicherheit
Nennen Sie drei Aspekte, welche die statische Steife von Maschinengestellen beeinflussen.
Beeinflusst durch den Werkstoff (E-Modul), den Hebelarm (Abstand Einspannung zu Belastung), die Querschnittsform (Trägheitsmoment) und die Einspannverhältnisse.
Selbsterregte Schwingung
Durch:
Aufbauschneiden
Energie aus dem Zerspanprozess
Schwingen in Eigenfrequenz
Welche Art von Schwingung ist das und wie entsteht die?
Freie Schwingung, entsteht durch einmalige Kraftimpulse wie z.B. erster Kontakt beim Drehen zwischen Schneide und Werkstück (für die Zerspaner hier ist ja auch der Spanungsquerschnitt am größten) Maschine schwingt hier mit Erregerfrequenz.
Erzwungene Schwingung. Durch Fundament, Unwucht, Zahneingriffe, Lagerfehler.
Maschine schwingt mit Erregerfrequenz.
Was versteht man unter Festigkeit?
Sicherheit gegen plastische Verformung
Was versteht man unter spezifisches Gewicht?
Massenverteilung, statisches und dynamisches Verhalten, Beschleunigungsverhalten
Was versteht man unter E-Modul?
statisches u. dynamisches Verhalten
Was versteht man unter Materialdämpfung?
Das dynamische Verhalten.
Was versteht man unter Reibwert, Härte?
Reibungs und Verschleißverhalten in den Gleitzonen.
Nennen Sie drei charakteristiche Eigenschaften vom Drehen!
Werkstücktragende Spindel
rot. Werkstück erzeugt Vc
Transl. Bewegung durch Werkzeug
Nennen Sie drei Vorteile von Fahrständermaschinen.
Werkstück hat keine Freiheitsgrade, da es keine Bewegungen ausführt
Bearbeitung von schweren, langen Werkstücken möglich.
Eigensteifes Maschinenbett
Nennen Sie zwei Vorteile von der Portalbauweise.
Hohe Zerspanungsleistung
Maschinentisch ist hydrostatisch geführt -> kein Stick-Slip
Auf was muss man achten bzgl. der Ausfahrlänge bei der Portalbauweise.
Z-Stößel ist relativ beweglich, Ausfahrlänge gering halten!
Was ist die Hauptaufgabe von Führungen?
Bewegung zwischen zwei Gestellbauteilen in einem Freiheitsgtad zuzulassen, ohne das Verschiebungen oder Verdrehungen in den anderen auftreten.
Indirekte Messwertaufnahme.
Drehgeber außerhalb des Arbeitsraumes gegen Verschmutzungen und gegen Flüssigkeit geschützt. Hier wird die Rotation durch Spindelumdrehungen gemessen.
Um welche Art der Messwertaufnahme handelt es sich auf dem Bild. Begründe!
Direkte Messwerterfassung.
Meßsystem ist direkt mit dem Maschinenschlitten, Frästisch oder der Werkzeugspindel gekoppelt. Hohe Genuaigkeit und Steigungsfehler der Spindel fallen weg.
Messstrecke, verlangte Auflösung, Maximalgeschwindigkeit, Störsicherheit und Sicherheit gg. Verschmutzung.
Um welche Codierungsart handelt es sich auf dem Bild? Begründe!
Binärcode. Hier sind die Zahlen von 0 bis 30 in 5 Spuren dargestellt.
Erklären Sie kurz wie die Grey-Codierung funktioniert!
Bei einem Wechsel von der Zahl wird zunächst nur ein Bit geändert.
Erklären Sie den Begriff der Massenkrafterregung.
Periodische Kräfte wachsen mit Erregerfrequenz durch Fliehkraftwirkung.
Erklären Sie den Begriff der Federkrafterregung anhand eines Beispieles.
Sehr gut ausgewuchtete Riemenscheibe weißt Exzentrität auf, was dazu führt dass der Antriebsriemen periodisch ge- und entspannt wird. Wobei der Betrag der Kraftrichtungsänderungen im Wesentlichen unabhängig von der Drehfrequenz der Scheibe ist.
Erklären Sie die Dämpfungskrafterregung.
Bei äußeren Schwingungserreger wird über das Maschinenfundament Ihre Schwingungen aufs Maschinenbett übertragen.
Kombination verschiedener Werkstoffe (z. B. Stahl und Mineralguss) oder Bauprinzipien, um gezielt Eigenschaften wie Steifigkeit und Dämpfung zu vereinen.
Was ist charakteristisch für die Konsolbauweise? 4 Punkte.
Hängende Konsole; kleine und kompakte Maschinen; Maschinen für manuelle Anwendung; für die Bearbeitung kleiner bis zu mittelgroßen Werkstücken
Nennen Sie zwei Nachteile der Konsolbauweise.
Durch Eigengewicht verformt sich das Gestell; Bearbeitung großer und schwerer Werkstücke nicht bzw. schwer möglich.
Was versteht man unter den Schubladeneffekt und wie kommt dieser zustande?
Wenn Verhältnis Länge/Breite größer als 1,5 ist, neigt der Schlitten zum Verkanten.
Wie kann man den Schubladeneffekt vermeiden?
Rollenführung; Verhältnis Länge/Breite kleiner als 1,5 gestalten
Wie viele Freiheitsgrade hat ein Frästeil, welches im Schraubstock einer Fahrständermaschine eingespannt ist?
0.
Welche Anforderungen werden an Führungen gestellt?
geringe Reibung und Stick-Slip-Freiheit; hohe Steifigkeit und Spielfreiheit
Was kann aus der Stribeck-Kurve herausgelesen werden?
Die maximal mögliche Verfahrgeschwindigkeit; die Übergangsgeschwindigkeit; Der Wert der Haftreibung.
Welche Vorteile bieten hydrostatischen Führungen?
Sehr kleine Reibzahlen; Aufnahme hoher Belastungen
Welche Vorteile bieten hydrodynamische Führungen?
Keine Ölrückführung notwendig; Kühlung nicht erforderlich
Durch was wird die statische Steife beeinflusst?
: Werkstoff und Querschnittsform
Nennen Sie die 7 Gebrauchswertparameter!
Produktivität; Genauigkeit; Flexibilität; Verfügbarkeit; Energieverbrauch; Arbeitsschutz; Design
Erklären Sie was man unter der mittleren Ausfalldauer versteht und wie man diese beeinflussen kann?
Wie lange fällt die Maschine aus? Mitarbeiter schulen bzgl. Wartung; Ersatzbauteile parat haben
Wie kann man die mittlere Ausfalldauer konstruktiv beeinflussen?
Zugänglichkeit zu Bauteilen verbessern; Im Display anzeigen lassen was hin ist; modulare Bauweise.
Wie kann man Werkzeugmaschinen hinsichtlich der Genauigkeit klassifizieren?
Genauigkeit, Fertigungsverfahren, Automatisierung
Erklären Sie was man unter einer Gantry-Bauweise versteht und nennen Sie zwei Vorteile dieser Gestellbauform.
Alle Bewegung im Werkzeugportal und Vorteile sind schnelleres Verfahren; Werkstückmasse spielt beim Verfahren keine Rolle.
Erklären Sie nun den Unterschied zwischen einer Gantry-Bauweise und einer modifizierten Gantry Bauweise und nennen Sie einen Vorteil der modifizierten.
Gantry-Gestell ist n-förmig und bei modifizierter ist u-förmig. Vorteil bei der modifizierten ist die erhöhte Verwindungssteifigkeit.
Wie viele Freiheitsgrade hat ein Bauteil welches im Backenfutter einer gewöhnlichen Schrägbettdrehmaschine eingespannt ist?
1
Welche Nachteile haben hydrostatische Führungen?
Ölrückführung wird benötigt; Externe Pumpe wird benötigt.
Nennen Sie drei Hauptkenngrößen von Drehmaschinen?
Drehdurchmesser, Drehlänge, Spindeldurchlass
Nennen Sie einen Nachteil von Flachbettdrehmaschinen!
Schlechter Spänefall
Was macht Schwalbenschwanzführungen so besonders?
Das geschlossene Führungssystem mit der geringsten Anzahl an Führungsfläche
Wo tritt der Stick-Slip-Effekt auf?
Bei hydrodynamischen Führungen; niedrige Geschwindigkeiten
Wie kann der Stick-Slip-Effekt verringert werden?
Durch geringere bewegte Massen; durch geringere Flächenpressung
Nennen Sie zwei Nachteile von aerostatischen Führungen?
Größere Bauteilabmessungen erforderlich; schlechte Notlaufeigenschaften
Nennen Sie die Prozessparameter über die Sie bei selbsterregten Schwingungen den Zerspanprozess wieder stabiliseren können.
Schnittiefe, Drehzahl, Vorschub
Wie viel Freiheitsgrade hat die Gegenspindel einer Schrägbettdrehmaschine?
Welche Werkstoffe kommen bei Gestelle nicht zur Anwendung?
Skizzieren Sie eine Schmalführung!
Skizzieren Sie eine Breitführung!
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