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Books > Professional & Technical > Industrial chemistry & manufacturing technologies > General
- S. 5 1.1 Die Feinbearbeitung in der Fertigung - . . s. 5 1.2
Anforderungen an feinbearbeitete Werkstucke. - . . s. 6 1.21
Bedeutung der Formfehler an feinbe- beiteten Werkstucken - . s. 6
1.22 Definition der Form- und Lagefehler - - S. 8 Ermittlung der
Formfehler 12 1 .23 . . . . . . . . S - - - - - - Formfehler und
Funktionstuchtigkeit 1.24 der Werkstucke S - . 11 -
AufgabensteIlung . . . . . . . S. 20 1.3 - - - - 2.
Innen-Feindrehen . . . . . . . . s. 21 - - 2.1 Begriffsbestimmung
des Verfahrens -- - - S. 21 2.2 Gestaltung des Drehwerkzeuges - -
S. 23 2.3 Form, Mass und Oberflachengute beim Innen- Feindrehen - .
. . . . . . S. . 27 2.31 Einfluss der Zerspanbedingungen auf die
Oberflachengute - . . . . . s. . 21 2.32 Einfluss der
Zerspanbedingungen auf die Massgenauigkeit -------- s. 31 - - 2.33
Ursachen der Formfehler beim Innen-Feindrehen S. 31 - s. 2.331 Der
Zylindrizitatsfehler 31 - - s. 2.332 Der Kreisformfehler 48 2.4
Fertigungskosten beim Innen-Feindrehen S. 50 - 3.
Aussenrund-Einstechschleifen --- s. 55 - - s.
. . . . . s. 5 I. Rechnerische Ermittlung der KennIinienfelder und
Kennwerte der einzelnen Systeme s. 6 . . . . . . . . . . . .
Einkantensteuerung s. 1 . Die unsymmetrische 7 . 12 2. Die
unsymmetrische Zweikantensteuerung S. . . . . . . Die symmetrische
Zweikantensteuerung s. 15 3. . . . Die symmetrische
Vierkantensteuerung S. 20 4. . Zusammenfassung . . . . . s. . 23 5.
. . . . . . . . . . II. Untersuchungen im stationaren Zustand s. 25
. . . . . . . . . 1 . Die Geschwindigkeitsverstarkung C s. 25 . 0 .
. . . . . . . . . 2. Die Kraftverstarkung E . . s. 27 . . 0 . . . .
. KennIinienfeId s. Das Iinearisierte 29 3. . . III.
Bearbeitungsversuche . . s. 31 1. Versuche mit einer
Stufenschablone . . . . s. 31 a) LangsfehIer . . s. 39 b)
DurchmesserfehIer s. 35 2. Messung der Umkehrspanne unter
Schnittlast . s. 37 IV. Dynamisches Verhalten und
Stabilitatsuntersuchungen S. 43 1. Frequenzganguntersuchung des
geschlossenen RegeIkreises . . s. 43 2. Stabilitatsuntersuchungen .
. s. 47 a) Versuchsaufbau und Ergebnisse . . . . s. 48 b)
Aufteilung des RegeIkreises in Reg- strecke und RegIer . . . . . .
. . . . . . . s. 50 c) Kombination mit Proportionalregler nullter
Ordnung ....... .. . . s. 53 d) Kombination mit Proportionalregler
2. Ordnung . . . s. 55 e) Moglichkeiten zur Vermeidung von
RegeIkreisschwingungen . . s. 63 SchluBbetrachtung . ."
Umlaufende Schleifkorper gehoren wegen der hohen
Betriebs-Umfangsgeschwin- digkeit zu den hochst beanspruchten
Werkzeugen. Jahrlich melden die Un- fallstatistiken durch
Schleifkorperbruche entstandene Unfalle. Wenngleich die Zahl der
Scheibenbruche im Verhaltnis zur Gesamtzahl der gefertigten
Schleifkorper gering ist, so bedeutet doch jeder UnfaII Schaden an
der Gesundheit der die Maschinen bedienenden Menschen und unnotige
Kosten. Die Schleifscheibenhersteller sind daher bestrebt, durch
eine sorgfalti- ge Herstellung Schleifkorper ausreichender
Festigkeit herzustellen. Von den die Benutzer vertretenden
Berufsgenossenschaften werden nur solche Schleifkorper fur den
Gebrauch zugelassen, die in einer Musterprufung eine ausreichend
hohe Bruchumfangsgeschwindigkeit bewiesen haben. Mittels der
Bruchumfangsgeschwindigkeit kann die bei der Betriebsgeschwin-
digkeit vorhandene Sicherheit gegen einen Bruch durch Fliehkrafte
erst dann richtig beurteilt werden, wenn das
Spannungs-Dehnungs-Verhalten des Werkstoffes bis zum Bruch bekannt
ist. 1m Schleifbetrieb werden oben- drein durch die Schleifkrafte
Werkstoffspannungen erzeugt, die bei der bisherigen Musterprufung
nicht berucksichtigt wurden. Die unsichere Kenntnis dieser beiden
Voraussetzungen zur Beurteilung der Sicherheit umlaufender
Schleifkorper wurde bislang als groBer Mangel empfunden. Daher sind
in der vorliegenden Arbeit die in umlaufenden Schleifkorpern durch
Fliehkrafte und Bearbeitungskrafte entstehenden Dehnungen bis zum
Brucheintritt gemessen worden. Dadurch wird eine Be- urteilung der
wahren Sicherheit der Schleifkorper gegen einen Bruch durch
Fliehkrafte und Bearbeitungskrafte ermoglicht. 2. Einrichtung der
Prufstelle fur schnellumlaufende Werkzeuge Schleifkorper werden
hinsichtlich ihrer Sicherheit gegen Bruch in beson- deren
Schleuderprufstanden untersucht. Diese bestanden bislang aus kraf-
tigen Prufspindeln mit einer geeichten Drehzahlanzeige und
gestatteten nur eine Prlifung der Sicherheit gegen einen Bruch
durch Fliehkrafte [1J.
Die Oberflache eines Textilgutes wird in der Praxis durch Haften,
Reiben und Stossen an Fremdkorpern aller Art, aber auch durch
Reiben gegen das gleiche oder ein anderes Textilgut, beansprucht.
Dementsprechend sind die Wirkungen an der Oberflache und im Gefuge
durchaus unterschiedlicher Art. Man ist in letzter Zeit haufig
geneigt, die Scheuerprufung schlechthin in unmittelbare Beziehung
zur Gebrauchstuchtigkeit des Textilgutes in bezug auf die'genannten
Beanspruchungen zu setzen und wertet ein besse res .Ergebnis in der
Scheuerprufung als Beweis fur eine hohere Gebrauchs tuchtigkeit.
Dann aber musste eine Scheuerprufung grundsatzlich imstande sein,
diese kombinierten Beanspruchungen vollstandig nachzuahmen. Es ist
ohne weiteres einzusehen, dass diese Bedingung fur kein Scheuer
prufgerat voll erfullt ist. Man ist vielmehr bemuht, die
Einzelprufung moglichst weitgehend entsprechend der speziellen
Beanspruchung in der Praxis zu gestalten. Da diese Beanspruchung
aber unterschiedlich ist, musste auch die Beanspruchungsart durch
die Prufung unterschiedlich sein, und der Geratebauer musste seine
Prufgerate nach entsprechenden Grund satzen bauen und fur ihr
Einsatzgebiet entsprechend kennzeichn n. Dabei kann durchaus als
erstrebenswert bezeichnet werden, ein solches Prinzip fur
Scheuerprufungen zu entwickeln, welches im Mittel den verschiedenen
Beanspruchungsarten entspricht. Weiter sollen die Ergebnisse dem
Abnutzungsgrad der Praxis zahlenmassig entsprechen, zum mindesten
aber soll bei der Prufung verschiedener Pro ben die Rangfolge
gleich derjenigen sein, welche sich im praktischen Ge brauch
ergibt. Das ist naturlich nur dann zu erwarten, wenn die Beanspru
chungsart nahezu gleichartig nachgeahmt wird. Insbesondere aber
wird man nur Zahlenwerte fur Gewebe usw. vergleichen konnen, die
der gleichen Be anspruchungsart ausgesetzt waren."
In der vorliegenden Arbeit sind die Ergebnisse von 2 vom
Ministerium fur Wirtschaft und Verkehr des Landes
Nordrhein-Westfalen finanziell gefor derten Forschungsaufgaben
zusammengefasst, und zwar aus der Untersuchung der
Fertigungsverfahren fur Kreissageblatter mit dem Ziel der
Mechanisierung des Richtens und Spannens zwecks Senkung der Herstel
lungskosten und aus der Untersuchung des Arbeitsverhaltens von
Kreissageblattern und des Einflus ses des Richt- und
Spannungszustandes mit dem Ziel der Verbesserung von Schnittgute,
Erhohung der Standzeit und Verminderung des Schnittverlustes. Die
Untersuchungen wurden in Herstellungsbetrieben und im Institut fur
Werkzeugforschung, Remscheid, durchgefuhrt. Zur Bestatigung dieser
Ergebnisse sind im Rahmen einer weiteren, vom ge nannten
Ministerium ebenfalls finanziell geforderten Untersuchung, Reihen
versuche vorgesehen. Diese Forschungsaufgabe befasst sich mit der
Verringerung der Flattererscheinungen zur Konstanthaltung hoher
Schnitt leistung und einwandfreier Schnittgute und wird vorwiegend
in holzverarbeitenden Betrieben durchgefuhrt. Der entsprechende
Forschungsbericht ist die Fortsetzung sowohl dieser Arbeit wie des
Forschungsberichtes Nr. 61: "Schwingungsverhalten von Kreissage
blattern fur Holz Teil I." Fur die Schnittleistung und Schnittgute,
die Standzeit und den Schnitt verlust sind massgebend: die Gute des
Sageblattes, die richtige Abstimmung der Zahnung mit Schrankung
bzw. Stauchung auf das Schnittgut, der zweckmassige Vorschub und
der Zustand der Werkzeugmaschine. Auf die Gute der Kreissageblatter
und ihre Standzeit haben folgende Fak toren besonderen Einfluss:
Werkstoffzusammensetzung, Warmebehandlung (Harten, Anlassen), Seite
5 Forschungsberichte des Wirtschafts- und Verkehrsministeriums
Nordrhein-Westfalen Richt- und Spannungszustand des Blattes,
Schrankung (Stauchung) und Scharfe sowie gleichmassige Blattdicke
und die Behandlung und Instandhaltung."
Ein grundlegendes Problem bei der spanenden Formgebung ist der
Verschlsiss des Werkzeuges. Der Verschleiss ist in mehrfacher
Hinsicht von besonderer fertigungstechnischer und wirtschaftlicher
Bedeutung. Er verursacht erhebliche Kosten, die durch Wechsel bzw.
Schleifen und Abnutzung des Werkzeuges entstehen, begrenzt bei
vorgegebener Standzeit die anwendbaren Schnittbedingungen und die
erzielbare Zerspanungsleistung, beeinflusst Arbeitsgenauigkeit und
Oberflachengute wahrend der Bearbeitung und bestimmt somit die
Wirtschaftlichkeit eines Arbeitsvorganges. Aus diesen Grunden ist
bis heute der Werkzeugverschleiss Hauptgegenstand der
Zerspanungsforschung. Fruher wurde versucht, die Gesetzmassigkeiten
empirisch aufzufinden, nach denen sich der Verschleiss bei den
verschiede nen Schnittbedingungen und unter dem Einfluss von
Werkstoff- und Maschinen eigenschaften am Werkzeug ausbildet.
Neuerdings wird versucht, die Ver schleissursachen physikalisch zu
ergrunden und das Wesen des Verschleisses zu erfassen, um die
Ergebnisse in ein Gesamtbild einordnen zu konnen, eine
Zerspanungstheorie aufzustellen und unabhangig von Zufalligkeiten
der Versuchsanordnung zu sein. Die bei den hier aufgezeigten
Richtungen in der Zerspanungsforschung bedin gen naturgemass auch
ihre eigene Versuchsmethodik. Zum, empirischen Auffin den der
Verschleissgesetzmassigkeiten mass und beobachtete man die
einzelnen Verschleissgrossen, die sich bei den verschiedenen
Zerspanungsbedingungen einstellten. Zur Klarung der
Verschleissursachen bedient man sich anderer Messverfahren. Es
werden z.B. die Schneidentemperaturen, Potentiale, Spannungen und
Strome, die bei der Zerspanung auftreten, gemessen, oder es werden
Modellversuche durchgefuhrt. Das Ziel der hier beschriebenen
Zerspanungsforschung war es, allgemeine Gesetzmassigkeiten
aufzufinden."
Auf dem Gebiete der Schweisstechnik sind in den letzten Jahren eine
Fulle von neuen Erkenntnissen und Entwicklungen zu verzeichnen.
Hierauf fusst die stetig wachsende Bedeutung der Schweisstechnik
als Fertigungsverfahren. Der Begriff "schweissbar" ist heute ebenso
bedeutungsvoll und wichtig, wie es noch vor Jahren allein das
Festigkeitsverhalten oder die chemische Zu sammensetzung des
Werkstoffes war. Sehr wesentlichen Anteil an der verstarkten
Anwendung schweisstechnischer Fertigungsverfahren haben die
Vorteile, die sich bei der Herstellung von Verbindungen
metallischer Werkstoffe gegenuber anderen Verfahren, z.B. gegenuber
dem Nieten oder dem Verschrauben, ergeben. Das Schweissen er zielt
in fast allen Fallen erhebliche Einsparungen an Werkstoff und somit
an Gewicht. Ferner lasst sich unter der Voraussetzung, dass die
Schweissbar keit der Stahle mit hoherer Festigkeit gut ist, eine
Ausnutzung der Fe stigkeitseigenschaften dieser Stahle erzielen,
wie sie bei einer Nietung oder Verschraubung oft nicht, moglich
ist. Ein weiterer, wesentlicher Vor teil des Schweissens liegt in
der hoheren Leistung gegenuber anderen Ferti gungsmethoden
begrundet, was zu einer rationellen Produktion fuhrt. Ein sehr
grosses Anwendungsgebiet hat die Schweisstechnik im Kessel- und
Behalterbau gefunden. Hier betragt die Einsparung an Werkstoff
infolge Einsatz schweisstechnischer Fertigungsverfahren, um ein
Beispiel zu den vorgenannten Vorteilen anzufuhren, nach Angaben im
deutschen und auslan dischen Schrifttum (13) bisweilen bis zu 40
%."
Diese Ausfuhrung genugt zum Reinigen von fabrikneuen Flaschen mit
Frisch wassero Ebenso kann fur Flaschen mit enger Offnung am Ende
der Reinigungs Operation ein Ausblasen mit Druckluft erfolgen, um
das bei der Reinigung eingedrungene Wasser aus den Flaschen zu
entfernen. Ein kombiniertes Rei nigen mit verschiedenen Medien z.
B. Saurelosung, Laugen, destilliertes Wasser ist jedoch aus
Rationalitatsgrunden unmoglich, da die teuren Rei nigungsmittel
nach einmaligem Gebrauch ablaufen und so verloren gehen. 2.
Neuentwickelte Ausfuhrung mit unterteilter Wanne, Umpumpstationen
und verbessertem Verteiler-Spiegel zur wiederholten Verwendung von
Reinigungs-Medien Beschreibung Die Abbildung 9 zeigt den
rotierenden Ausspritz-Apparat in der neuen ver besserten Ausfuhrung
in Seitenansicht und Aufsicht, und zwar in einer Ausfuhrung zum
Ausspritzen mit P3-Losung (Lauge) und Warm- bzw. destillier tem
Wasser, sowie Ausblasen mit Druckluft. Oben auf dem Aggregat sind
die Anschlusse fur die einzelnen Medien zu ersehen. Unter der Wanne
sind zwei Behalter anmontiert, von denen einer die. P3-Losung, der
andere das Warm wasser bzw. destillierte Wasser enthalt. Diese
Behalter sind durch Dampf schlangen bzw. elektrische Heizstabe
heizbar. Die genannten Medien werden durch je eine mit Filter
versehene Pumpe immer von Neuem unter einem Druck von 3-4 atu den
Spritzrohrchen und der Aussenberieselung zugefuhrt. Der
Steuerschieber sowie der feststehende Spiegel sind mit konzentrisch
ver laufenden Nieren bzw. Bohrungen versehen, um die verschiedenen
Reinigungs flussigkeiten zusammen mit der Druckluft steuern zu
konnen."
Die Regierung des Landes Nordrhein-Westfalen sieht in der Forderung
der wirtschaftlich wichtigen Forschung eine Massnahme grosster
Bedeutung. Seit mehreren Jahren werden in steigendem Umfange Mittel
zur Verfugung gestellt, die der Gewinnung neuer Erkenntnisse auf
allen Fachgebieten dienen. Der gewerblichen Wirtschaft des Landes
soll uber die Forschung die Moglichkeit geboten werden, wieder den
Stand gegenuber anderen Landern und Volkern zu erreichen, den sie
fruher besass, und gleichzeitig mit der schnellen Ent wicklung des
internationalen Geschehens Schritt halten zu konnen. Von aus
schlaggebendem Interesse ist hierbei die Forderung von
Schwerpunktsaufga ben auf zuruckgebliebenen Gebieten und der Aufbau
neuer Forschungseinrich tungen fur solche Wissenszweige, deren
Erkenntnisse unabdingbare Voraus setzung fur die Zukunft jeder
modernen Wirtschaft sind. Aus diesem Grunde wurde auch die Grundung
der Forschungsgesellschaft fur Verfahrenstechnik und der Aufbau
ihres Institutes an der Technischen Hoch schule in Aachen sehr
begrusst. Dieses Institut will sich sowohl der Grund
lagenforschungen als auch allgemeiner Untersuchungen fur die
praktische Anwendung annehmen, die bisher nur selten und als
begrenzte Sonderfragen an einzelnen Stellen durchgefuhrt worden
sind. Das Institut soll eine seit langem empfundene Lucke innerhalb
aller Forschungseinrichtungen ausfullen; es soll seine Probleme aus
der Ganzheit unter Verbindung von Vertretern mehrerer Fakultaten
losen, um den Unternehmungen der verschiedensten Indu striEzweige
zu besseren und oft ganzlich neuen Methoden fur die Darstellung,
Aufbereitung und Verarbeitung ihrer Stoffe zu verhelfen. Ich
wunsche dem Institut bei der Durchfuhrung seiner Arbeiten einen
vollen Erfolg."
Die vorliegende Arbeit wurde auf Veranlassung des Fachverbandes
Gesenk schmieden im Versuchsfeld der Forschungsstelle
Gesenkschmieden und in einer Reihe von Qesenkschmiedebetrieben
durchgefuhrt. Bei der Oberflachen behandlung der untersuchten
Gesenke wirkten die Firma Peter Wolters, Mettmann
(Druckstrahllappen) 1) sowie Morsch & Strotzel, Hildesheim
(Hartverchromen) und Degussa-Durferrit, Frankfurt/Main (Nitrieren)
mit. An Untersuchungen im praktischen Schmiedebetrieb beteiligten
sich die Firmen F. Hesterberg & Sohne, Ennepetal-Milspe sowie
earl Dan. Pedding haus KG., Ennepetal-Altenvoerde. Die Firma Gebr.
Nagel, Priorei i.W., forderte durch Ubertragung grosserer Auftrage
an Schmiedestucken an die Forschungsstelle Gesenkschmieden die
Untersuchungen betrachtlich. Das Land Nordrhein-Westfalen stellte
die zur Durchfuhrung der Arbeiten beno tigten Mittel zur Verfugung.
G 1 i e der u n g Vorbemerkung S. 3 1. Einleitung S. 5 1.1
Handhabung in der Praxis. S. 5 2. Die Gesenkoberflache und ihre
Behandlung. . . . . . . . S. 5 2.1 Allgemeines uber technische
Oberflachen, insbesondere Gesenkoberflachen . . . . . . . . . . . .
S. 5 2.2 Oberflachenbehandlungsverfahren und ihre Anwendung auf
Gesenke . . . . . . . . . . . S. 7 2.21 Mechanische Verfahren:
2.211 Schmirgeln 8 S. 2.212 Druckstrahllappen 8 S. 2.22 Chemische
Verfahren: 2.221 Nitrieren S. 9 2.222 Inchromieren 10 S. 1. Die
Untersuchungen wurden in dankenswerter Weise von Herrn Dipl.-Ing.,
DICKORE betreut Seite 3 Forschungsberichte des Wirtschafts- und
Verkehrsministeriums Nordrhein-Westfalen Elektrochemische
Verfahren: 2.23 Elektropolieren S. 11 2.231 12 2.232 Hartverchromen
S."
Die Schweisstechnik hat dank der Vielzahl ihrer differenzierten
Ferti gungsverfahren namentlich wahrend der letzten 25 Jahre einen
nahezu un vergleichlichen Sieges lauf genommen und ist heute fur
die industrielle Fertigung unentbehrlich. An ihren Erfolgen hat die
elektrische Wider standsschweissung einen bedeutenden Anteil.
Wahrend die elektrische Lichtbogenschweissung sowohl bei der
Einzelferti gung als auch bei der Massenfertigung verwendet wird,
ist das Hauptanwen dungsgebiet der elektrischen
Widerstandsschweissung - bis auf wenige Aus nahmen - die
Massenfertigung. Hierbei erzielt sie gegenuber anderen
Schweissverfahren hochwertige Schweissverbindungen bei
hervorstechender Wirtschaftlichkeit. Die Anwendungsmoglichkeit
dieser Schweissmethode wird fast ausnahmslos durch konstruktive
Gesichtspunkte und nicht durch den Werkstoff als sol chen bestimmt.
Mit Hilfe der elektrischen Widerstandsschweissung lassen sich
namlich alle Werkstoffe, die im knetbaren Zustand verschweissbar
sind, unter Anwendung von Druck (Pressschweissverfahren)
verschweissen. Dar uber hinaus konnen durch
Widerstandsschweissverfahren verschiedenste Me talle miteinander
verbunden werden, die aus metallurgischen Grunden durch die
Schmelzschweissung nicht miteinander verschweisst werden konnen."
Die Entwicklung der Antriebstechnik im In- und Ausland hat in den
letzten Jahren zu umwalzenden Neuerungen gefuhrt. Ihre Anwendung im
Werkzeugma schinenbau warfen zahlreiche Probleme auf, da
Werkzeugmaschinen wechse- de Bearbeitungsaufgaben zu erfullen
haben. Von Seiten der interessierten Industrie ist die Anregung
gegeben worden, an der Technischen Hochschule Aachen als neutraler
Stelle, Untersuchungen zur Klarung dieser Fragen durch zufuhren.
Dank der freundlichen Unterstutzung des Ministeriums fur Wirt
schaft und Verkehr des Landes Nordrhein-Westfalen konnte das
vorliegende Forschungsvorhaben aufgegriffen und unter finanzieller
Beteiligung der Werkzeugmaschinen-Industrie weitergefuhrt werden.
Die Beteiligung der Elek tro-Industrie erfolgte durch
Zurverfugungstellung der notwendigen Gerate. Die Versuchsarbeiten
wurden im Laboratorium fur Werkzeugmaschinen und Be triebslehre in
Zusammenarbeit mit dem Institut fur Elektrische Nachrich tentechnik
an der Rhein.-Westf. Technischen Hochschule Aachen durchgefuhrt.
Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in dem vorliegenden 1.
Bericht niedergelegt. II. Einleitung Unter den Fertigungsverfahren
nimmt die spanende Formgebung eine sehr be deutungsvolle Stellung
ein, denn der weitaus grosste Teil aller industriel len Erzeugnisse
erhalt seine endgultige Form und Oberflachenbeschaffen heit durch
ein oder mehrere spanende Bearbeitungsverfahren. Die standige
Forderung nach Erhohung der Produktion bei verbesserter Qualitat
hat des halb sowohl auf die Konstruktion der Werkzeugmaschinen als
auch auf die Entwicklung der Werkzeugbaustoffe und -formen
entscheidenden Einfluss ge habt."
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Journal; 1873, no.2
London Iron and Steel Institute, London Tra Iron and Steel Institute, …
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