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Mit den allgemein steigenden Anforderungen an die Werkstuckgute
haben die Feinbearbeitungsverfahren und damit auch das Schleifen
eine wachsende Bedeutung erlangt. Daher sind in den letzten Jahren
zahlreiche Untersu- chungen bekannt geworden, die sich mit den
Gesetzmassigkeiten beim Schlei- fen und seiner wirtschaftlichen
Anwendung befassen. Ausser einer UEbersicht des AWF [1J und einigen
Gebrauchstafeln des REFA, Stuttgart, [2J lagen fur das Schleifen
jedoch bisher keine geeigneten Arbeitsunterlagen fur die Praxis
vor, wie sie zum Beispiel in Form von Richtwerten fur das Drehen
schon seit langem bekannt sind. Aufbauend auf umfangreichen
fruheren Untersuchungen wurden daher im La- boratorium fur
Werkzeugmaschinen und Betriebslehre der Technischen Hoch- schule
Aachen Versuche beim Auss nrund-Langs- und Einstechschleifen durch-
gefuhrt mit dem Ziel, Richtwerte uber erzielbare Werkstuckguten und
wirt- schaftliche Schleifbedingungen fur verschiedene Werkstoffe zu
ermitteln. Diese Arbeiten fanden die Unterstutzung des Verbandes
Deutscher Schleif- mittelhersteller und des Wirtschafts- und
Verkehrsministeriums des Lan- des Nordrhein-Westfalen. Die ersten
Ergebnisse sind in dem Forschungs- bericht Nr. 324 [3J
veroeffentlicht worden. Im vorliegenden Bericht er- folgt eine
zusammenfassende Darstellung aller bisher durchgefuhrten Un-
tersuchungen sowie die Aufzeichnung der wichtigsten Abhangigkeiten.
Schliesslich sind die Versuchsergebnisse in Form von
Richtwerttafeln fur die Praxis zusammengestellt worden. 1.1
Bewertungsgroessen fur den Schleifvorgang Als Bewertungsgroessen
fur den Schleifvorgang wurden die Oberflachengute der Werkstucke,
der Schleifscheibenverschleiss und das Standzeitverhalten der
Schleifscheibe in Abhangigkeit von den Schleifbedingungen bestimmt.
Es gibt wohl kaum ein Gebiet in den verschiedenen Zweigen des
Werkzeugbaues, das so vielseitig ist, wie das der Werkzeuge fur die
Blechbearbeitung, Daher sind im vorliegenden Heft! an Stelle von
Beispielen fertiger Konstruktionsgebaude die einzelnen Bausteine
dazu geboten, die man leicht zu neuen Gebauden zusammen fugen kann.
Der Konstrukteur soll durch Vergleich der verschiedenen
Ausfuhrungsformen untereinander erkennen koennen, welches in jedem
Fall die fur ihn zweckmassige Gestalt ist. Es werden nicht nur die
unmittelbar zum Schneiden dienenden Werk zeuge behandelt, sondern
auch alle anderen zur richtigen Zusammenarbeit im Werkzeug
wichtigen Bauteile, wie z. B. Werkstoffuhrungen, Verbindungsteile
usw. I. Das Gestalten von Stempel und Schnittplatte A. Allgemeine
Richtlinien I. Form und Menge als W erkzeuggestalter. Die
Festlegung der fur jeden einzelnen :Fall richtigen
Konstruktionsform entscheiden die Anforderungen, die an das her
zustellende Werkstuck gestellt werden, und die in Frage kommenden
Stuckzahlen. Diese beiden Umstande legen fast immer eindeutig die
Konstruktion fest. Andere Grunde, wie z. B. nicht geeignete
Maschinen oder fur bestimmte Arbeitsverfahren nicht geeignete
Arbeiter, vielleicht auch nicht tragbare Kosten, zwingen allerdings
zur Beachtung. 2. Festlegung der Belastung und Beanspruchung. Wenn
die Konstruktion fest liegt, lasst sich der Wirkungsgrad eines
Werkzeuges, d. i. der Werkzeugkostenanteil je Pressstuck, nach den
verschiedenen Gesichtspunkten ermitteln. Dabei spielt in erster
Linie die Bauart, d. h. die Abmessungen der einzelnen
Werkzeugbestandteile und die Auswahl der verschiedenen
Stahllegierungen, eine grosse Rolle. Sie werden bestimmt von den im
Werkzeug auftretenden Kraften und Beanspruchungen.
Die Metallbearbeitung durch Funkenerosion hat sich neben den
herkoemm- lichen zerspanenden Verfahren einen bemerkenswerten Platz
erobert. Nach der Art der den Materialabtrag verursachenden
elektrischen Entladung unterscheidet man zwischen dem eigentlichen
Funkenerosions- und dem Lichtbogenerosionsverfahren. So erfolgt der
Abtrag bei der Funkenerosion durch zeitlich getrennte,
nichtstationare oder quasistationare Entla- dungen zwischen
Werkzeugelektrode und Werkstuck. Diese bewirken ein Schmelzen oder
Verdampfen von jeweils sehr kleinen Oberflachenteilchen der
Elektroden. Die Bearbeitung nach dem Lichtbogenverfahren ist
dadurch gekennzeichnet, dass der Abtrag durch aufeinanderfolgende,
zeitlich ge- trennte, stationare Entladungen hervorgerufen wird.
Bei der Funkenero- sion uberwiegt normalerweise die Anodenerosion,
wahrend bei der Licht- bogenerosion zwar die Abtragleistung
allgemein groesser ist, jedoch sowohl die Kathode als auch die
Anode starker angegriffen werden. So zeigte sich z. B. bei einem
Vergleich, dass es nur mittels Funkenentladungen moeg- lich ist,
das Werkzeugelektrodenprofil mit genugender Genauigkeit als
negative Form im Werkstuck abzubilden. Aus diesem Grunde werden in
die- ser Arbeit lediglich Ergebnisse mit dem
Funkenerosionsverfahren behandelt. 1. 1 Grundlagen der
funkenerosiven Bearbeitung Das vereinfachte Schema des elektrischen
Kreises einer Funkenerosio- maschine ist in Abbildung 1
dargestellt. Eine Gleichspannungsquelle mit der Spannung E ladt den
Energiespeicher - in diesem Falle eine Kapazi- tat C - auf. Der
Ladevorgang ist dann beendet, wenn an der Kapazitat C 1, 7" - --
r------t---- I \ Ir I I C: II( I I L ___ _ NI LI U:1dIIIrreis
---!--[i.
Das Ziehen und das Einstossen von stangen sind zwei
Kaltformgebungsverfah ren, bei denen stabformige Werkstucke mit
verschiedenen Querschnittsfor men, meist jedoch runde Stangen,
durch eine im allgemeinen kegelformig verjungte Werkzeugoffnung,
das sogenannte Ziehhol, entweder hindurchge zogen oder
hindurchgedruckt werden. Das Einstossen von Stangen ist ein
verhaltnismassig junges Verfahren, das erst mit dem Aufkommen des
Mehr stangenzuges Eingang in die Stabziehereien gefunden hat. Es
wird stets vor dem Ziehen an ein und demselben Stab durchgefuhrt,
wobei ein Stab ende mit seinem vollen Querschnitt soweit durch das
Ziehhol gedruckt wird, dass es auf der anderen Seite des
Ziehwerkzeuges durch die Spann zange des Ziehwagens erfasst werden
kann. Auf diese Weise vermeidet man das Anspitzen der Ziehstabe und
verringert den Abfall der Stangenenden. Wegen der vielseitigen
Verwendungsmoglichkeiten von gezogenem Stabstahl, der durch die
Kaltformgebung sehr masshaltig ist und gute Festigkeitsei
genschaften besitzt, haben die beiden genannten Verfahren bisher
standig an Bedeutung gewonnen. Zur richtigen Konstruktion und
Ausnutzung der Ziehbanke und Ziehwerkzeuge sowie zur Herstellung
eines einwandfreien Fertigerzeugnisses ist es deshalb wichtig zu
wissen, welche Umformkrafte dabei benotigt werden und welche
Beanspruchung der Werkstoff beim Durch laufen der Umformzone
erfahrt. Da das Einstossen im Gegensatz zum Ziehen bisher nur
vereinzelt Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen war, stellt
sich besonders die Frage, welche Unterschiede im Spannungszustand
und damit im Kraft- und Arbeitsbedarf beim Ziehen und Einstossen
bestehen."
Aufbauend auf wissenschaftlichen und technischen Erkenntnissen 1,
2J hat die Holzplattenindustrie als neugeschaffener Industriezweig
in den vergangenen 10 Jahren zum Nutzen der Forst- und
Holzwirtschaft eine grosse technisch-wirtschaftliche Bedeutung
erlangt (Produktion von Holz spanplatten in der Bundesrepublik
Deutschland 1953: 67 000 cbm, 1959: ca. 650 000 cbm) 3J. Um die
Voraussetzungen fur eine weitere gunstige Entwicklung dieses
Industriezweiges zu schaffen, ist es er forderlich, die einzelnen
Arbeitsgange der Holzspanplattenherstellung auf
technisch-wissenschaftlicher Grundlage noch naher zu erfassen, um
darauf aufbauend weitere technische Fortschritte gewahrleisten zu
konnen. In ihren Grundzugen stellt sich die
Holzspanplattenherstellung kurz wie folgt dar 2J: Auf getrocknete
Holzspane, die vorwiegend in dunnflachiger Form in einer Dicke von
0,2 bis 0,5 mm vorliegen, werden mittels geeigneter Vorrichtungen
wassrig-kolloide, etwa 50 bis 60 %ige Losungen von hart baren
Kunstharzen, insbesondere von Harnstoff-Formaldehyd-Kunstharzen
fein zerteilt aufgebracht. Durch Abstreuen der beleimten Spane
werden anschliessend lockere Spanmatten gebildet, in denen die
Spane schicht weise in der Plattenebene gleichmassig streuend
gelagert sind. In den nachfolgenden Arbeitsgangen werden diese
Spanmatten in beheizten hy draulischen Etagenpressen verdichtet und
dabei unter gleichzeitiger Zufuhrung von Warme im Ablauf der
dadurch eintretenden Kondensation des auf den Oberflachen der Spane
befindlichen Kunstharz-Bindemittels eine uberlappende Verleimung
der Spane zu Holzspanplatten bewirkt."
Filze sind Gebilde, die durch Filzen und Walken tierischer Haare
unter Anwendung von Druck, Warme, Feuchtigkeit und mechanischer
Arbeit, z.B. auf ruttelartig bewegten Walzen oder Platten, erhalten
werden. Hierbei verflechten und verschlingen sich die Haare zu
einem Gebilde von mehr oder weniger hoher Festigkeit, das als
fadenloser Filz, im Gegensatz zu den gewebten, gewirkten und
gestrickten Filzen bezeichnet wird. Die Eigenschaft unter dem
Zusammenwirken von Reibung, Druck, Warme und Feuchtigkeit zu filzen
und zu walken ist praktisch allen tierischen Haaren eigen, wobei
die einzelnen Haarsorten jedoch deutliche Unter schiede aufweisen.
Ausser den tierischen Haaren mit eigenem Filz- und Walkvermoegen
verwendet die Filzindustrie auch nicht filzende Fasern auf
Zellulose-, Eiweiss- und Synthesebasis als Zusatze einerseits aus
modi schen oder preislichen Grunden und andererseits,um Filze mit
ganz spezi fischen Eigenschaften herzustellen. Kunstliche
Eiweissfasern (Kasein Erdnuss- und Maiseiweissfasern) sind vor
allem in der Hutindustrie in Zeiten gefragt, in welchen die Preise
fur die Rohstoffe stark ansteigen. Hinzu kommt noch, dass die
Beimengung derartiger Fasern zu Wolle, Kanin oder Hasenhaar deren
Walkvermoegen, im Gegensatz zu Zellulose- oder synthetischen
Fasern, verbessert. Ausserdem koennen die kunstlichen Eiweiss
fasern mit den gleichen Farbstoffen gefarbt werden, wie die
tierischen Haare.
Seitdem das Gesenkschmieden, dessen Ursprung in der handwerklichen
Schmie dekunst liegt, in der zweiten Halfte des 19.Jahrhunderts
eine zunehmende industrielle Bedeutung gewann, fuhrte man schon
nach verhaltnismassig kurzer Zeit fur die Gesenkschmiedemaschinen
wissenschaftliche Betrach 1 tungsweisen ein ) und entwickelte
Messverfahren, um ihre Eigenschaften kennenzulernen und verbessern
zu konnen 2J. Den Gesenkschmiedeverfahren wurde dagegen wenig
Beachtung geschenkt und ihre Weiterentwicklung in der Hauptsache
dem Konnen und der Erfahrung der Meister uberlassen. Einige Ansatze
zu einer Behandlung nach wissen schaftlichen Grundsatzen wu den
erst vor etwa zwei Jahrzehnten gemacht, aber auch diese fuhrten -
von wenigen Ausnahmen abgesehen - nicht zu allgemein anwendbaren
Erkenntnissen, weil sie sich meist auf den einfa chen Stauchvorgang
beschrankten. In dieser Arbeit wird daher der Versuch unternommen,
ein Teilgebiet, namlich die Formbildung bei der Herstellung der
Gesenkschmiedestucke, in systematischer Sicht darzustellen und eini
ge sich daraus f r die Praxis ergebende Schlusse zu ziehen. 01
Verfahrensmerkmale des Gesenkschmiedens Ein Gesenkschmiedestuck
entsteht durch die Umformung eines erwarmten Rohlings zwischen
geteilten Formwerkzeugen. Die erforderliche Umform arbeit liefern
Hammer oder Pressen."
Die Bedeutung der Trocknung als Arbeitsabschnitt der
Papierveredlung zeigt sich bereits in ihrem
betriebswirtschaftlichen Einfluss. Der hier anfallende
Energiebedarf muss bei der Gesamtplanung des Betriebes mit
berucksichtigt werden. Die Raumforderungen der Trockenlage grenzen
viel fach an die gegebenen Moglichkeiten. Die Produktionsmenge
hangt davon ab, mit welcher Geschwindigkeit das veredelte
Papierprodukt getrocknet und damit lagerfahig gemacht werden kann.
Schon ausserlich ist in Ver edlungsbetrieben an der Grosse der
Entluftungsanlagen, Trockenkanalen und Transportvorrichtungen zu
erkennen, dass eine technische Verbesserung des Trocknungsvorganges
einen unmittelbaren wirtschaftlichen Nutzen ver spricht. Die
technischen Moglichkeiten hierzu ergeben sich sowohl aus der Anwen
dung neuer Trockenelemente als auch aus deren sinnvoller Steuerung.
SolcheR9gelaufgaben werden durch die Warmetragheit der machineIlen
Ein richtung erschwert. Jedoch erfordert die Entwicklung, das
Temperatur programm jeder Veredlungsanlage den theoretischen
Gesetzen anzunahern. Physikalisch stellt die Trocknung beim
Beschichten von Papieren und Pappen zwei Teilaufgaben. Zunachst
muss ein unterschiedlich beschichtetes Material mit
unterschiedlichem Feuchtigkeitsgehalt moglichst rasch und ohne Ver
nderung der unbefeuchteten Schichten getrocknet werden. Wahrend man
bei der ublichen Papiertrocknung von der gleichmassig durchnassten
Bahn ausgeht, beginnt der Trocknungsvorgang einer Beschichtung
bereits ehe der Befeuchtungsvorgang zu einem Gleichgewichtszustand
kam. Das zweite physikalische Problem ergibt sich daraus, dass die
Trocknung einer Kunststoffdispersion nicht nur die Entfernung des
Wassers zum Ziel hat, sondern auch die fehlerfreie Filmbildung,
also kolloidale Vorgange beim Ubergang von der Dispersion zum Gel."
Mit dem W nsche, eine zunehmende Ausnutzung und damit eine grossere
Wirt schaftlichkeit eines Bauteiles zu erzielen, ohne die
erforderliche Sicher heit zu mindern, ist es notwendig, sich mit
der Frage der Eigenspannun gen zu befassen. Alle Maschinenbaustoffe
und besonders die Stahle sind in ihren meisten Lieferformen mit
durch ihre Metallurgie und bildsamem Formgebung bedingten inneren
Spannungen behaftet. Grossere Bedeutung je doch haben die mit der
Verarbeitung des Werkstuckes in den Endzustand verknupften
Eigenspannungen, wie sie z. B. als Folge eines jeden Schweiss
vorganges auftreten. Wahrend die zur ersten Gruppe zahlenden
Spannungen durch geeignete Gluhverfahren schon vor der
Weiterverarbeitung aufgeho ben werden, wurde schon seit langerem
nach Moglichkeiten gesucht, auf wirtschaftliche Weise die
letztgenannten Spannungen abzubauen. In neue rer Zeit findet zur
Aufhebung von Schweissspannungen das in Amerika ent wickelte
Verfahren des "Autogene. n Entspannens bei niedrigen Temperaturen"
auch in Deutschland verbreitet Anwendung. Stellt man es den
bekannten Gluhverfahren zum Spannungsabbau gegenuber, so bietet es
die Vorteile der einfachen Handhabung und der universellen
Anwendung. Das autogene Entspannen ist unabhangig von der Grosse
des Bauteiles. Es ist lediglich erforderlich, dass die Schweissnaht
zuganglich ist. Die Blechdicke darf eine bestimmte Starke von 40 mm
nicht ubersteigen, es sei denn, man kann von beiden Seiten
entspannen. Das Verfahren erweist sich als ausserst wirtschaftlich,
da die Anschaffungs- und Betriebkosten sehr gering sind. Sie stehen
in keinem Vergleich zu den ersparten Material- und Ferti
gungskosten. 2."
Die Untersuchungen von Halbleinen und Zwirnhalbleinen aus BW-Kette
Nm 17 bzw. Nm 34/2, roh und Flachswerggarn-Schuss Nm 12. roh, 1/4
weiss und 1/2 weiss, wobei in beiden Richtungen je drei
verschiedene Faden dichten im Bereich der rel. Dichte von 4,4 - 5,0
in die Betrachtung 9 einbezogen wurden ), hatten folgendes
Ergebnis: Die Ausnutzung der Festigkeit des BW-Kettgarns wurde von
der rel. Kett fadendichte nicht einheitlich beeinflusst. Eine
einseitige Abhangigkeit ergab sich nicht. Die Ausnutzung der
Festigkeit des BW-Kettgarns blieb von der rel. Schuss fadendichte
nicht beeinflusst. Die Ausnutzung der Festigkeit des
Leinen-Schussgarns ist von der rel. Schussfadendichte stark
abhangig. Es ergab sich je Zehnteldezimale der rel. Dichte eine
Steigerung des Ausnutzungsgrades um rd. 2 Prozent punkte. Diese
Angabe bezieht sich auf die Ausnutzung der Rohgarnfestig keit im
trockenen Gewebe. Fur die Ausnutzung im nassen Gewebe und bei Bezug
auf Webgarnfestigkeit sind Zunahme bzw. Verlust an Gewebe- bzw.
Garnfestigkeit durch Nassbehandlung bzw. Bleiche zu
berucksichtigen. Die Ausnutzung der Festigkeit des
Leinen-Schassgarns wurde von der rel. Kettfadendichte nicht
einheitlich beeinflusst. Eine eindeutige Abhangig keit er ab sich
nicht."
Eine Pathologische Technologie des Werkstoffes Glas.
Das Fliesspressen (fruher Kaltspritzen genannt) ist schon seit etwa
sechzig Jahren bekannt, wahrend das Fliesspressen von Stahl seit
etwa zwanzig Jahren als Fertigungsverfahren angewendet wird. Es
wurde bis 1945 vorwiegend nur fur die Munitionsfertigung eingesetzt
und galt als Geheimverfahren. Dieses erklart, dass erst nach 1945
die ersten tech- nischen Veroeffentlichungen uber dieses
Fertigungsverfahren erschienen sind. Die Behandlung im technischen
Schrifttum ist aber bisher un- zureichend, und eine
zusammenhangende Darstellung fehlt uberhaupt. Das lag einerseits
dar an, dass die praktische Entwicklung des Fliesspress- verfahrans
wesentlich schneller vor sich ging, als die Forschung folgen
konnte, andererseits an der standigen Weiterentwicklung und
Erschlie- ssung immer wieder neuer Anwendungsmoeglichkeiten. Die
Entwicklung des Fliesspressens ist noch keinesfalls abgeschlossen,
in vielen Dingen steht man erst am Anfang, aber es besteht doch ein
gewisser derzeitiger Wissensstand. In diesem Buch wird erstmals in
der Welt versucht, eine Gesamt- darstellung uber das Fliesspressen
von Stahl auf Grund der derzeitigen Erfahrungen und Erkenntnisse zu
geben. Es wendet sich an den Stu- dierenden als ein auf das
Wesentliche beschranktes Lehrbuch und als Handbuch an den
Konstrukteur und Betriebsmann. Es wurden bewusst die einfachsten
Berechnungsgrundlagen fur den Kraft- und Arbeits- bedarf sowie
vereinfachte Vorstellungen uber die Umformvorgange gewahlt. Auch
ist der Verfasser sich daruber im klaren, dass beim Er- scheinen
dieses Buches bereits wieder neue Erfahrungen und Erkennt- nisse
vorliegen koennen. Dieses Buch konnte nur geschrieben werden dank
der grosszugigen Unterstutzung der Kabel-und Metallwerke Neumeyer
AG, Nurnberg, deren einzigartige Erfahrungen uberhaupt das
Fundament fur das Fliesspressen von Stahl bilden.
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