Beim Kaltfliesspressen wird das Fliesspresswerkzeug durch die vorgangsbeding- ten Umformkrafte belastet. Diese Belastung bewirkt eine elastische Federung des Werkzeuges. Durch den Umformvorgang wird dem Werkstuck Arbeit zugefuhrt. Diese Umform- arbeit und die Reibarbeit an der Kontaktflache Werkstuck/Matrize fuhren im Werkzeug zu einer Temperaturerhoehung und damit zu einer Warmeausdehnung der Matrizenbohrung. Die radiale Aufweitung armierter Fliesspressmatrizen mit zylindrischer und abgesetzter Bohrung wurde unter mechanischer Belastung und Temperatureinwir- kung mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode berechnet. Die Belastungssimu- lation erfolgte einerseits durch das Aufbringen eines hydrostatischen Innen- druckes entlang der Bohrungswand der Matrize und andererseits durch das Er- zwingen einer gewunschten Bohrungswandtemperatur. Variiert wurde der Innen- 2 druck zwischen 0

Stroemungstechnische Probleme finden sich in nahezu allen Bereichen der Naturwissen- schaft als auch in der unmittelbaren Umwelt unseres taglichen Lebens. Stroemungsma- schinen sind, sei es als autonome Anlage oder auch als Hilfsmaschinen, in allen Gebie- ten der Technik anzutreffen. Das vorliegende Buch stellt sich die Aufgabe, in gestraffter Form gemeinsam - die stroemungstechnischen Grundlagen - eine allgemeine Maschinenkunde zu samtlichen Bauarten der Stroemungsmaschinen - einzelne spezifische Anlagen, welche als typische Stroemungsmaschinen anzusp- chen sind oder deren Wirkungsweise nur aus der Sicht der Stroemungstechnik ver- standlich wird darzustellen. So werden Verdichter, Kreiselpumpe, Dampf-, Gas- und Wasserturbine be- handelt, daruber hinaus wichtige Spielarten dieser Gerate wie Stroemungswandler, Strahlantrieb, Abgasturbolader. Am Propeller und vor allem am Hubschrauber werden die Stroemungs- und Krafteverhaltnisse am Schaufelblatt deutlich gemacht, gleichzeitig aber auch ein modernes und weitverbreitetes fluggerat vorgestellt. Der Energieerzeugung, als solche eng mit dem Betrieb von Dampf-, Gas- und Wasser- turbinen verknupft, wird ein eigener Abschnitt gewidmet. Den Abhandlungen zu den stroernungstechnischen Grundlagen des 1. und 2. Abschnitts sind eine Reihe von durchgerechneten UEbungsaufgaben beigefugt, die Behandlung der Maschinen wird in einigen grundlegenden Fallen durch einfache Auslegungsbeispiele er- ganzt. Das Buch ist vom Techniker fur den Techniker geschrieben. Es soll dem Studierenden helfen, in die stoffreiche Fulle des technischen Studiums einzudringen, es mag dem im Betrieb Schaffenden zur Loesung mancher fragen verhelfen. VI Mathematische Anforderungen sind bewusst reduziert worden und finden sich nur an je- nen Ste!len, wo eine mathematische Herleitung fur die Aussagekraft einer Beziehung oder zur Erklarung eines Sachverhalts unbedingt erforderlich ist.

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut fur Steuerungstech- nik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) der Universitat Stuttgart. Herrn Prof. Dr.-Ing. G. Stute, dem viel zu fruh verstorbenen Leiter des Instituts, bin ich fur seine grosszugige Unterstut- zung und die wertvollen Anregungen, die zum Entstehen dieser Arbeit beitrugen, zu besonderem Dank verpflichtet. Herrn Prof. Dr.-Ing. A. Storr danke ich fur seine kritischen Anmerkungen zu Form und Inhalt der Arbeit und die sich daraus ergebenen Hinweise. Mein Dank gilt auch Herrn Prof. Dr.-Ing. H.-J. Warnecke fur die eingehende Durchsicht der Arbeit. Daruber hinaus moechte ich all denen danken, die durch wert- volle Diskussionen und anregende Kritik zum Gelingen dieser Arbeit beigetragen haben, insbesondere den Herren Dr.-Ing. H. Erne, Dipl.-Ing. G. Gruhler, Dipl.-Ing. W. Ruoff und Dipl.-Ing. K.-H. Wurst. Manfred Keppeler 5 - INHALT Seite Formelzeichen und Abkurzungen 8 1 Einfuhrung und Aufgabenstellung 12 2 Beschreibung von Bewegungsablaufen in raum festen 15 oder werkstuckbezogenen kartesischen Koordina- tensystemen 2.1 Definition der Werkzeugorientierung 17 2.2 Interpolation 22 2.2.1 Linearinterpolation 22 2.2.2 Fahren von Kreisbahnen als Sonderfall der Line- 25 arinterpolation 2.2.3 Zirkularinterpolation 27 2.3 Erzeugung komplexer Bewegungsbahnen durch automa- 33 tische Wahl der Interpolationsart Linear- bzw.

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaft- licher Assistent am lnstitut fUr Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) der Universitat Stuttgart. Dem verstorbenen lnstitutsleiter, Herrn Professor Dr. -Ing. G. Stute danke ich fUr seine UnterstUtzung und seine Anregungen, die eine wesentliche Voraussetzung zur DurchfUhrung dieser Arbeit waren. Vor allem gilt ihm jedoch meine Achtung fUr das Beispiel, das er in seiner Tatigkeit als lnstitutsleiter und Hochschullehrer gegeben hat. Herrn Prof. Dr. -Ing. A. Storr, unter dessen kommissarischer lnstituts- leitung ich die Promotion abschlieBen konnte, bin ich fUr die eingehende Durchsicht der Arbeit sehr verbunden. Herrn Prof. DTech. h. c. K. Tuffentsammer danke ich fUr seine Bereitschaft, den Mitbericht zu Ubernehmen. DarUber hinaus mochte ich allen M itarbeitern des Institutes, die mich bei meiner Arbeit unterstUtzt haben, herzlich danken. Dies gilt insbe- sondere fUr die Herren Dipl. -Ing. W. Renn, Dr. -Ing. J. Schwager, Dipl. - lng. G. Keuper, Herrn cando ing. D. K. Nguyen und Frau U. BUrkert. 5 - Inhaltsverzeichnis Seite o Verwendete GraBen und AbkUrzungen 8 0. 1 Geometrische und physikalische GraBen 8 0. 2 Mathematische GraBen in Kap. 2. 3, 2. 4. 5 9 0. 3 Mathematische und physikalische GraBen in Kap. 4. 2 11 0. 4 AbkUrzungen und Begriffe 12 Einleitung 13 1 2 SimulationsdurchfUhrung - Stand der Technik 17 und Definitionen 2. 1 Kennzeichnende Eigenschaften elektrohydrauli- 18 scher Schaltungen 2. 2 Funktionales Modell 20 2. 3 Gleichungsorientiertes und losungsspezifisches 24 mathematisches Modell 2.

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am lnstitut fUr Steuerungs- technik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) der Universitat Stuttgart. Die Voraussetzungen und Grundlagen fUr meine Promotion wurden durch den verstorbenen lnstitutsleiter. Herrn Prof. Dr.-lng. G. Stute. geschaffen. dem ich zu besonderem Dank verpflichtet bin. Herrn Prof. Dr.-lng. A. Storr danke ich fUr seine Unter- stUtzung und seine kritischen Anregungen bei der Erstellung dieser Arbeit. Herrn Prof. DTech. h. c. Dipl.-lng. K. Tuffentsammer gilt mein Dank fUr die Obernahme des Mitberichts. Allen Kollegen der Gruppe 5. insbesondere den Herren Dipl.-lng. R. Donn und Dipl.-lng. S. Chmielnicki. sowie allen Mitarbeitern und Studenten des lnstituts. die zum Gelingen dieser Arbeit beigetragen haben. danke ich fUr ihre Hinweise. Geleitwort des Herausgebers Das Institut fOr Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrich- tungen der Universitat Stuttgart befaBt sich mit den neuen Entwicklungen der Werkzeugmaschinen und anderen Fertigungseinrichtungen, die insbesondere durch den erhOhten Anteil der Steuerungstechnik an den Gesamtanlagen gekennzeichnet sind. Dabei stehen die numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen in Programmie- rung, Steuerung, Konstruktion und Arbeitseinsatz sowie die vermehrte Verw- dung des Digitalrechners in Konstruktion und Fertigung im Vordergrund des In- teresses. 1m Rahmen dieser Buchreihe sollen in zwangloser Foige drei bis fOnf Berichte pro Jahr erscheinen, in welchen Ober einzelne Forschungsarbeiten berichtet wird. Vor- zugsweise kommen hierbei Forschungsergebnisse, Dissertationen, Vorlesungsmanu- skripte und Seminarausarbeitungen zur VerOffentlichung. Diese Berichte sollen dem in der Praxis stehenden Ingenieur zur Weiterbildung dienen und helfen, Aufgaben auf diesem Gebiet der Steuerungstechnik zu 10sen.

Mit Hilfe der FEM wurde der EinfluB von DurchbrUchen in Werkzeug- maschinen fUr zwei verschiedene Gestellbauteile untersucht. Zum einen ist dies ein kastenformiger Stander, bei dem der Steifigkeits- abfall infolge eines Durchbruches von Interesse ist. Hierzu wurde eine Vielfalt von Durchbruchsformen und -groBen untersucht. Zum anderen ist das ein O-Gestell einer Umformmaschine. Hierbei interes- siert die Spannungsausbildung im Gestell infolge eines Durchbruches. Die Ergebnisse der Rechnung fUr den Stander mit Kastenquerschnitt zeigen den erheblichen EinfluB, den ein Durchbruch auf die Steifig- keit haben kann. Die Ergebnisse wurden so aufbereitet, so daB der EinfluB von verschiedenen Durchbruchsformen und -groBen aus graphi- schen Darstellungen dem Konstrukteur direkt zuganglich ist. Weiter- hin kann er mit Hilfe von Kurven gleicher Steifigkeit die fUr seinen Fall optimale Durchbruchsform auswahlen. Zur Verminderung des Einflusses des Durchbruches auf die Steifig- keit wurden zwei konstruktive MaBnahmen rechentechnisch untersucht. Die erste MaBnahme ist die Einbringung einer Querschotte direkt ober- und unterhalb des Durchbruches. Diese MaBnahme erwies sich insbesondere bei der Torsion als besonders geeignet, wo eine bis zu 265 % Steigerung der Steifigkeit gegenUber dem Fall ohne Quer- schotte erzielt werden konnte. Die zweite MaBnahme war die Anbrin- gung eines Wulstes urn den Durchbruchsrand. Hierbei ergab sich mit 152 % Steifigkeitssteigerung ebenfalls beim Lastfall Torsion das beste Ergebnis.

Every parent is concerned when a child is slow to become a mature adult. This is also true for any product designer, regardless of their industry sector. For a product to be mature, it must have an expected level of reliability from the moment it is put into service, and must maintain this level throughout its industrial use. While there have been theoretical and practical advances in reliability from the 1960s to the end of the 1990s, to take into account the effect of maintenance, the maturity of a product is often only partially addressed. Product Maturity 1 fills this gap as much as possible; a difficult exercise given that maturity is a transverse activity in the engineering sciences; it must be present throughout the lifecycle of a product.

Die digitale Pruf technik muss mit der zunehmenden Komplexitat digitaler Schaltungen Schritt halten. Die hochintegrierte Schaltungstechnik bewirkte, dass heute eine einzige Leiterplatte Funktionen erfullt, fur die man noch vor einigen Jahren Baugruppen im Schrankformat benoetigte. Die digitale Pruf technik wird daher automatisiert. Algorithmisch erstellte Testsatze werden durch einen Prozessrechner an die zu prufende Leiterplatte angelegt und die Ergebnisse werden mit Sollwerten verglichen.Es wird eine Echtzeitprufung angestrebt, denn nur sie gestattet eine Aussage uber die Funktion der Leiter- platte unter Betriebsbedingungen. Der hier vorgestellte Prufplatz erfullt die Forderungen nach Automatisierung und Echtzeitprufung. An Hand von Beispielen wer- den seine Leistungen nachgewiesen. - 3 - Inhalt Einleitung 1. 5 Der Prufplatz fur quasistatische Prufung 7 2. Elektrischer und mechanischer Aufbau 7 2. 1 2.2 Der Datentransfer 10 Arbeitsweise 2.3 1 1 Erweiterung des Prufplatzes 2.4 16 Der Prufplatz fur Real-Time prufung 24 3. 3.1 Ubersicht uber den Hardware-Aufbau 24 3.2 Testmusterspeicher 27 3.3 Sequenzerbaustein 28 3.4 Interne Clock 29 3.5 Pinzuordnung 30 3.6 Vergleicher 31 3.7 Befehlsdecoder 32 3.8 Ubersicht uber die Ansteuersoftware 34 Untersuchungen mit dem Prufplatz fur 4.