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Das Buch beschreibt den Entwurf und die Entwicklung des
Expertensystems ICX, das, verbunden mit einem CAD-System, bei der
Gestaltung, Dimensionierung, Planung und Ausfuhrung einer
Kunststoff-Metall-Klebung dem Konstrukteur hilfreich zur Seite
steht. Unter der Kontrolle eines ubergeordneten Systems werden
dabei mehrere Expertensysteme aktiviert, um dem interdisziplinaren
Charakter des verwendeten Wissens gerecht zu werden. Als
Schwerpunkte werden Wissensakquisition und -strukturierung, die
Entwicklung des Gesamt-Expertensystems, die Einbindung in eine
CAD-Umgebung und die problemorientierte Gestaltung der
Benutzerfuhrung behandelt. Dem Leser wird ein Uberblick des dem
Expertensystem zugrunde liegenden Wissens und ein Einblick in
Funktionsweise und Handhabung des Systems gegeben. Daruberhinaus
wird eine Vorgehensweise zur praxisbezogenen Umsetzung einer
komplexen technischen Anwendung in ein Software-System unter
Verwendung von Hilfsmittel aus der KI-Forschung vorgestellt."
In diesem Band wird der EinfluA von Verfahrensparametern bei den
DurchdrA1/4ckverfahren Voll-VorwArts-FlieApressen und VerjA1/4ngen
auf das ErmA1/4dungsverhalten von WerkstA1/4cken untersucht. Die
hergestellten bauteilAhnlichen Proben werden durch Berechnung des
lokalen Umformgrades, experimentelle Ermittlung der
Umformeigenspannungen und der mechanischen Kennwerte, Messung des
HArteprofils und der OberflAchenbeschaffenheit sowie begleitende
metallographische Untersuchungen nAher charakterisiert. Das
ErmA1/4dungsverhalten des Werkstoffes Ck15G vor und nach der
Umformung wird diskutiert, der EinfluA verschiedener
VersuchsfA1/4hrungen und der Versuchsfrequenz untersucht. FA1/4r
die ermA1/4deten Schwingproben wird eine mikroskopische Betrachtung
der Feinstruktur durchgefA1/4hrt.
Bei diesem Buch handelt es sich um einen Leitfaden f}r
Klebepraktiker. Es werden die verschiedenen Einzelschritte beim
kleben beschrieben, als auch die vorbereitenden Ma nahmen und
anschlie enden Pr}fverfahren auf Festigkeit behandelt. Das Buch
sollte an keinem Arbeitsplatz fehlen, wo man sich mit Problemen der
F}getechnik des Klebens besch{ftigt.
Evidence of lean thinking implementation is found in various areas
such as services, healthcare, and different industries like the
automotive industry, aerospace industry, textile industry, food
industry, and oil and gas industry. Such evidence points to the
universality of lean thinking and how its use in different contexts
increases its importance as an approach to continuous improvement.
Lean Thinking in Industry 4.0 and Services for Society presents an
insight into lean thinking as a philosophy that can identify
problems and wastes in various areas, analyze them, and identify
activities that could improve processes. Covering key topics such
as industrial systems, lean safety, and lean sustainability, this
reference work is ideal for industry professionals, business
owners, managers, policymakers, researchers, scholars,
academicians, practitioners, instructors, and students.
Ausgehend von den beim Schwei en auftretenden Temperaturfeldern
werden Gef}ge{nderungen, Eigenspannungen und Verzug dargestellt,
die zugeh-rigen Berechnungs- und Me verfahren erl{utert, die Ma
nahmen zur Verminderung der Eigenspannungen und des Verzuges
er-rtert und die Festigkeitsauswirkungen betrachtet.
Das vorliegende Buch wendet sich an Wissenschaftler an den
Universitaten und Fachhochschulen wie auch an Praktiker in der
Industrie. Es entstand wahrend meiner Tatigkeit als Leiter der
Abteilung fur Werkstoff technik am Institut fur Umformtechnik der
Universitat Stuttgart. Das Buch behandelt Methoden der
Werkstoffprufung aus der speziellen Sicht der Umformtechnik. Daher
wird die allgemeine Werkstoffprufung, soweit sie nicht fur die
Umformtechnik spezifisch ist, nur kurz gestreift, zumal hierzu
bereits zahlreiche Darstellungen vorliegen. Der Schwerpunkt liegt
auf der Erfassung der Verarbeitungseigenschaften, d. h. der
Umformeignung metallischer Werkstoffe. Hierbei steht die Aufnahme
von Fliesskurven im Zug-, Stauch- und Torsionsversuch im
Vordergrund. Ausserdem wird die Ermittlung der Grenzen der
Umformbarkeit behandelt. Die UEbertragbarkeit der
Versuchsergebnisse wird diskutiert. Daruber hinaus werden einige
Prufmethoden zur Erfassung der Ei gen sc ha ften, insbesondere der
Ge bra uchseigen scha ften umgeformter Werk stoffe bzw. Werkstucke
beschrieben. Unberucksichtigt bleiben Prufverfahren im Bereich der
Tribologie und Ober- flachenprufverfahren sowie die Prufung von
Werkzeugwerkstoffen. Im Vorder- grund steht die Verformung der
Versuchsproben . Auf messtechnische Fragen und die Prufmaschinen
wird nur soweit eingegangen, als der Zusammenhang es erfordert.
Fragen des Rechnereinsatzes sind ausgeklammert. Alle zur Zeit
relevanten DIN-Normen, Stahl-Eisen-Prufblatter und VDI-Richtli-
nien sind berucksichtigt. Daruber hinaus wurden auch einige
ASTM-Standards sowie Empfehlungen der Internationalen
Tiefziehgruppe (IDDRG) herangezogen.
Oie vorliegende Arbeit entstand wahrend m einer Tatigkeit als
wissenscha- li cher Mitarbeiter am Institut fur Umformtechnik der U
niversitat Stuttgart. Herrn Professor Dr.-Ing. K. Lange danke ich
herzlich fur das mir entgeg- gebrachte Vertrauen, seine groBzugige
F6rderung und stete U nterstutz ung bei der Anfert igung dieser
Arbeit. Herrn Professor Dr.-Ing. H. Uetz bin ich fur die eingehende
Durchsicht der Arbeit sowie fur die wertvollen Anregungen und
Hinweise zu Dank verpfli- tet. Mein Dank gilt ferner Herrn Dr.-Ing.
habil. K. P6hlandt fur die Betreuung und Durchsicht der Arbeit
sowie fur die kritische Diskussion der Ergebn- se. Ebenso danke ich
allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Instituts fur
Umformtechnik, die zumGelingen dieser Arbeit beigetragen haben. W
eiterhin m 6chte ich Herrn Professor Dr .rer.nat . G. K. W olf,
Herrn Dr.-Ing. J. F6hl und H errn Dipl.- Ing. K. -J. GroB fur die
Zusam m enarbeit beim Einsatz ionenimplantierter W erkzeuge, bzw.
bei der VerschleiBmessung danken. Die Untersuchung wurde mi t M
itteln der D eut schen Forschungsgemeinschaft und des K
ernforschungszentrum s K ar lsruhe gef6rdert .
Beim Kaltfliesspressen hangt je nach Verfahren und
Umformbedingungen die Werkzeuglebensdauer vom Verschleiss oder dem
Bruch von Werkzeug-Aktivelementen ab. Von besonderer Bedeutung fur
das wenig erforschte Bruchverhalten eines Werkzeugs ist neben der
beanspruchungsgerechten konstruktiven Auslegung eine
anforderungsorientierte Warmebehandlung. In diesem Band wird
deshalb der Einfluss ausgewahlter Warmebehandlungen auf den
Werkzeugbruch untersucht. In einem ersten Schritt wurden die im
Bereich der Sekundarharte gefugebedingt eingestellten mechanischen
Eigenschaften in Laborversuchen (quasistatische Biege- und
Stauchversuche, Umlaufbiegeversuche und Bruchmechanikversuche)
ermittelt und Bruchmerkmale rasterelektronenmikroskopisch
beurteilt. Diese Ergebnisse wurden mit betriebsnahen
Standmengenversuchen beim Voll-Vorwarts-Fliesspressen unter
Fertigungsbedingungen verknupft, in denen Werkzeuge bis zum
vollstandigen Versagen durch Ermudungsquerbruch beansprucht wurden.
Die Rissausbreitung konnte mit zerstorungsfreien Prufverfahren
verfolgt werden. Eine bruchmechanische Analyse ermoglicht die
Beschreibung der Werkzeuggeschichte und mittels richtiger
Ubertragung der Ergebnisse aus dem Labor eine qualitative
Lebensdauerabschatzung der Werkzeuge."
Die nichtrostenden austenitischen Stahle werden in einer Vielzahl
von Legierungstypen fur die unterschiedlichsten
Betriebsbeanspruchungen in der industriellen Praxis eingesetzt.
Neben der Haushaltsgeratetechnik finden diese Werkstoffe
insbesondere Anwendung in der chemischen Industrie. Der Grundtyp X5
erNi 18 9 ist durch gute mechanische und physikalische
Eigenschaften, chemische Bestandigkeit und eine ausreichende
Korrosions- bestandigkeit gekennzeichnet. Die Anwendung dieser
Werkstoffe setzt aber die Kenntnis des Werkstoffver- haltens und
der Auswirkung verschiedenster Fertigungsverfahren auf die
Gebrauchseigenschaften der Werkstucke voraus. Zur Fertigung von
Bauteilen werden bei entsprechend hoher Stuckzahl die Verfahren der
Umformtechnik wirtschaftlich eingesetzt, wobei in vielen Fallen
dunnwandige Napfe aus nichtrostenden austenitischen Stahlen durch
Tiefziehen hergestellt werden. Mit der Umformung ist aber eine
Eigenschaftsanderung des Werkstoffes ver- bunden, wodurch die
Gebrauchsfahigkeit der Werkstucke eingeschrankt werden kann. Daraus
resultiert die Forderung, uber die fertigungstechnischen und
betriebswirtschaftlichen Gesichtspunkte hinaus eine optimale
Gebrauchs- fahigkeit der Werkstucke anzustreben und diese in die
gesamtwirtschaft- liche Betrachtung der Fertigung eines Bauteils
einzubeziehen. Die in Betracht kommenden Eigenschaftsanderungen
sind in Bild 1 darge- stellt. Sie mussen fur die Beeinflussung der
Gebrauchsfahigkeit nicht alle zugleich wirksam werden, koennen
jedoch bei korrosiver Beanspruchung von entscheidender Bedeutung
fur die Lebensdauer des Bauteils sein.
Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als
wissenschaft- licher Mitarbeiter am Institut fUr Umformtechnik der
Universitat Stuttgart. Herrn Professor Dr. lng. K. Lange danke ich
herzlich fUr sein Vertrauen, seine groBUgige UnterstUtzung und
Anregung zu dieser Arbeit. Herrn Professor Dr. -Ing. M. Geiger
danke ich fUr sein Interesse an der Arbeit und fUr die eingehende
Durchsicht. Mein Dank gilt ferner allen Mitarbeiterinnen und
Mitarbeiter des lnstituts fUr Umformtechnik der Universitat
Stuttgart, die zum Gelingen der Arbeit beigetragen haben. Die
DurchfUhrung der Untersuchungen wurde vom Verein Deutscher
Werkzeug- maschinenfabriken e. V. und von der Arbeitsgemeinschaft
Industrieller For- schungsvereinigungen e. V. gefordert, wofUr ich
ebenfalls zu Dank verpflich- tet bin. Garching, Oktober 1986 Vu The
Cuong Inhaltsverzeichnis 12 Verzeichnis der wichtigsten AbkUrzungen
17 Einleitung 17 l. l Aufgabenstellung 18 1. 2 Stand der
Erkenntnisse 22 1. 3 Zielsetzung 26 2 Verwendete
Berechnungsmethoden 26 Fin ite-E 1 emente-Methode ( FE l) 2. 1 26
2. 1. 1 EinfUhrung 26 2. l. 2 Theoretische Grundlagen der
Verschiebungsmethode 28 2 . l. 3 Das Programmsystem ASKA 29 2. 2
Boundary-Elemente-Methode (BEM) 29 2. 2. 1 EinfUhrung 31 2. 2. 2
Theoretische Grundlagen der direkten Boundary-Elemente- -Methode 38
2. 2. 3 Das Programmsystem BETSY Axial vorgespannte Matrizen 39 3
Untersuchungsplan, Belastungsannahmen und Rechenmo- delle fUr axial
vorgespannte Matrizen 3. l Untersuchungsplan 39 3. 2
Vorspannungsschaubild 39 3. 2. 1 Bestehende Vorspannkraft nach
Wegnahme der Druckkraft 42 3. 2. 2 Verminderung der Vorspannkraft
be{ Belastung 44 3.
Die Untersuchungen zur Ermittlung des Einflusses der Ober-
flachenrauheit auf die Schmierfilmausbildung in EHD-Walzkontak- ten
wurden in lusammenarbeit mit dem Institut fUr Maschinen- elemente A
und Konstruktionstechnik der Universitat Hannover durchgefUhrt.
Dabei wurde die Aussagefahigkeit des entwickelten
oberflachenmeBtechnischen Auswerteverfahrens und der daraus
resultierenden Kennwerte durch Funktionsuntersuchungen an einem
Zweischeiben-PrUfstand am Institut fUr Maschinenelemente nach-
gewiesen. Teil 2 dieses Berichtes. Die me6technische Erfassung der
Oberflachenfeingestalt der Walzflachen wurde mit Me6einrichtungen
vorgenommen. die nach dem elektrischen Tastschnittverfahren /1. 2.
3/ arbeiten und die eine digitale Speicherung und damit frei
programmierbare Aus- wertung der Profilverlaufe ermoglichen. liel
der Forschungsar- beiten war es u. a .- die funktionsbezogene
Profilauswertung und die Kennwerte so zu gestalten. daB sie der
industriellen Praxis durch entsprechende Programmierung
kommerzieller digitaler Ober- flachenmeBgerate moglichst umgehend
zuganglich gemacht werden kOnnen. Da die entwickelten Kennwerte
auch zur Beurteilung weiterer hochbeanspruchter Funktionsflachen
wie z. B. Schmiergleitflachen. Dichtflachen usw. /4. 5. 6. 7. 8. 9/
von hohem Interesse sind. werden sie in KUrze mit den zugehorigen
Me6bedingungen in einem DIN-Normentwurf /10/ veroffentlicht. Einige
Tastschnittgerate. die nach diesem Verfahren auswerten. werden z.
l. in der In- dustrie erprobt. 2. Messen und Beurteilen technischer
Oberflachen Das Funktionsverhalten technischer Oberflachen wird
durch die 16 Gesamtheit aller Gestaltabweichungen bestimmt, durch -
die Makrogeometrie - und die Mikrogeometrie der Funktionsflachen,
wobei den einzelnen Komponenten je nach Funktionsfall
unterschiedliche Bedeutung beizumessen ist.
Die vorliegende Arbeit enstand wahrend meiner Tatigkeit als
wissensehaftlieher Mitarbeiter am Institut fur Umformteehnik der
Universitat Stuttgart. Herrn Professor Dr. -Ing. K. Lange moehte
ieh sehr herzlieh fur das mir entgegengebraehte Vertrauen und seine
Unterstutzung bei der Anfertigung dieser Arbeit danken. Herrn Dr.
-Ing. habil. K. Pohlandt danke ieh fur seine Betreu- ung und die
Durehsieht der Arbeit. Ebenso gilt mein Dank allen Mitarbeiterinnen
und Mitarbeitern es Institutes fur Umformteehnik, die dureh ihre
Hilfe zum Ge- lingen der Arbeit beigetragen haben. Der Firma
Aluminium-Walzwerke Singen GmbH danke ieh fur die Durehfuhrung von
ehemisehen Analysen. Die Mittel zur Durehfuhrung dieser
Untersuehung wurden von der Deutsehen Forsehungsgemeinsehaft zur
Verfugung gestellt. Stuttgart, im Januar 1986 Christian Weist
INHALTSVERZEICHNIS Begriffe und Formelzeichen 11 1 Einleitung 13 2
Stand der Forschung 15 2. 1 Korrelation der Kerbzugdehnung mit der
Umformeignung und anderen WerkstoffkenngroBen 15 2. 2 EinfluB des
Gefliges auf WerkstoffkenngroBen 16 2. 3 Zur Allgemeingliltigkeit
des Kerbzugversuchs 19 2. 4 EinfluB der Kerbgeometrie auf die
Kerbzugdehnung 20 2. 5 Vorteile der KenngroBe Kerbzugdehnung 23 3
Experimentelle Durchflihrung 25 3. 1 Werkstoffe . - . . . . - - 25
3. 2 Probenform und Versuchsdurchflihrung 26 4 Versuchsergebnisse
und Auswertung 29 4. 1 Abhingigkeit der Kerbzugdehnung on der
Kerbtiefe und der Probenlage zur Walzrichtung 29 4. 2 Ermittlung
der optimalen Kerbgeometrie 33 4. 3 Eigenschaften der KenngroBe
Kerbzugdehnung 47 4. 3. 1 EinfluB der Blechdicke auf die
Kerbzugdehnung 49 4. 3. 2 Vergleich verschiedener Kerbgeometrien 51
4. 3.
Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatig- keit als
wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer- Institut fur
Produktionstechnik und Automatisierung (IPA), Stuttgart. Mein
besonderer Dank gilt dem Leiter des Instituts, Herrn Prof. Dr.-Ing.
H.-J. Warnecke, fur seine grosszu- gige Unterstutzung und
Foerderung, die entscheidend zur erfolgreichen Durchfuhrung dieser
Arbeit beigetragen haben. Herrn Prof. Dr.-Ing. G. Pritschow danke
ich fur die UEbernahme des Korreferats und fur die vielen wertvol-
len Hinweise, die sich daraus ergaben. Aus dem grossen Kreis der
Kollegen und Kolleginnen des Instituts, die mich durch ihre
Mitarbeit und anregende Kritik unterstutzt haben, moechte ich
insbesondere Dr.-Ing. E. Abele, Herrn P. Arns, Dipl.-Ing. D. Boley,
Dipl.-Ing. M. Hoepf, Dr.-Ing. R.D. Schraft, Frau L. Schuhmacher
sowie Dr.-Ing. M. Schweizer dankend er- wahnen. Ein besonderer Dank
gilt ferner meiner Frau, die mir wahrend der Durchfuhrung der
Arbeiten stets verstand- nisvoll und motivierend zur Seite stand.
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
Die technologischen und wirtschaftlichenVorz(lge des Schleifens im
spitzenlosen Durchlaufverfahren konnen in der industriellen
Fertigung oftmals nicht voll genutzt werden, da die
ProzeBtechnologie Eigenhei- ten besitzt, die empirisch nur schwer
zu beherrschen sind. Dazu ge- hort auch das VerschleiBverhalten der
Schleifscheibe, des sen Kennt- nis die Grundlage zu einer optimalen
ProzeBfo.hrung bildet. Ausgehend von den in vorangegangenen
Untersuchungen /6,7/ hergelei- teten Kenngro/3en des
Durchlaufschleifens, wurden zunachst die Ver- schleiBmeB-und
-kenngroBen definiert. Dabei stellte sieh zum einen das momentane
Abtragsverhaltnis G* und andererseits der bez. Ver-
schleiBvolumenstrom Q' als bestgeeignet heraus. Denn beide GroBen s
sind im Gegensatz zu den normalerweise verwendeten, hinreichend
entkoppelt von Randbedingungen, wie z. B. dem aktuellen
Schleifschei- bendurchmesser sowie der Schleifzeit. Eiite
Literatur(lbersicht (lber VerschleiBuntersuchungen beim spitzen-
losen Durchlaufschleifen ergab nur wenige Anhaltspunkte, so daB auf
Ergebnisse beim kinematisch vergleichbaren AuBenrund-Umfang-Langs-
schleifen zwischen Spitzen zur(1ckgegriffen werden muBte. Hier
vorlie- gende Erkenntnisse lieBen sich direkt auf das
Durchlaufschleifen und den hierbei auftretenden
VerschleiBfortschritt bzw. die zeitliche An- derung des
Schleifscheibenprofils (lbertragen. Die Vor-und Randbedingungen
f(1r die nachfolgenden experimentellen Untersuchungen umfassen die
Beschreibung -der Schleifmaschine -der Gestaltung und Auslegung des
Schleifspaltes, -der geometrischen Stabilitat f(lr die geplanten
Versuche, - 126 - -der Abrichtbedingungen sowie -der
VerschleiBmeBvorrichtung. Dazu wurde im Rahmen dieser Arbeit ein
neues MeBsystem entwickelt. da die tibliche Vorgehensweise mittels
Abbildmethode wegen Auswer- teschwierigkeiten nicht eingeschlagen
werden konnte. An die Abricht- pinole wird ein induktiver MeBtaster
angebaut. tiber den es mit einer direkten. bertihrenden Messung
(stehende Schleifscheibe) moglich ist. die jeweilige Scheibenkontur
zu erfassen.
Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als
wissenschaftlicher Mitarbeiter am lnstitut fur Umformtechnik der
Universitat Stuttgart. Herrn Professor Dr. -lng. K. Lange danke ich
fur sein Vertrauen und seine wohlwollende Unterstutzung bei der
Durchfuhrung dieser Arbeit. Fur die eingehende Durchsicht dieser
Arbeit bin ich Herrn Pro- fessor Dr. -lng. H. Uetz zu Dank
verpflichtet. Mein Dank gilt ferner Herrn Dipl. -lng. E.
Dannenmann, der die- se Arbeit durch wertvolle Hinweise und
Anregungen unterstutzt hat sowie allen Mitarbeiterinnen und
Mitarbeitern des lnsti- tuts fur Umformtechnik, die durch ihre
tatige Hilfe zum Ge- lingen der Arbeit beigetragen haben. Ebenfalls
danken mochte ich Herrn Dr. rer. nat. P. Schluter vom
Max-Planck-lnstitut fUr Metallforschung in Stuttgart, der in
groBzugiger Weise die Erstellung der REM-Aufnahmen und
Schliffbilder ubernommen hat. Die Mittel zur Durchfuhrung dieser
Arbeit wurden von der Deutschen Forschungsgesellschaft fur
Blechbearbeitung e. V. zur Verfugung gestellt. Stuttgart, Juni 1983
Erhard Mossle Inhaltsverzeichnis Seite Verzeichnis der wichtigsten
Abktirzungen 11 o Einleitung 13 Problematik des Ziehens von Blechen
aus 15 Aluminiumlegierungen 1. 1 Ausgangssituation 15 1. 2 Stand
der Kenntnisse 18 1. 2. 1 Beeinflussung von Oberflachen durch
Umformen 18 1. 2. 2 EinfluB der Oberflachenbeschaffenheit von 25
Blechen auf den Ziehvorgang 1. 3 Zielsetzung der Arbeit 27 2
Experimentelle untersuchungen mit Blechen 31 aus
Aluminiumlegierungen - Versuchsdurch- ftihrung 2. 1 Beschreibung
der Oberflachenbeschaffenheit 33 2. 2 Ermittlung der Formanderungen
36 2. 3 Eigenschaften der untersuchten Aluminium- 37 legierungen
Oberflachenveranderungen bei Zug- und 43 2. 4 Biegeversuchen 2.
Das Buch hat sich zum Ziel gesetzt, die Fertigungsverfahren der DIN
8580 nach wirt- schaftlichen Punkten zu behandeln. Das muss, wegen
der Fulle des Stoffes zwangslaufig dazu fuhren, dass die einzelnen
Themenkomplexe oft nur angedeutet werden. Nur viel angewandte
Verfahren werden beschrieben, weniger bekannte koennen nur erwahnt
und Verfahren, die sich erst im Versuchsstadium befinden, konnten
nicht angeftihrt werden. Das wirtschaftliche Fertigungsverfahren
steht im Vordergrund. Hierbei ist von Bedeutung Werkstuckwerkstoff,
Werkstuckform, Anzahl der Werk tucke, konkurrierende Be-
arbeitungsverfahren, Werkzeuge, Schneidstoff, Schmierung,
Werkzeugmaschine und Werkzeugmaschineneinstellung. Besonderer Wert
wurde dabei auf die exemplarische Darstellung anhand viel
benoetigter Teile gelegt. . Die Textftille war nur durch viele Ta
ellen, knappe Beschreibung, viele Skizzen, die zusammen mit den
Bildunterschriften zum Text nicht redundant sind, zu bewaltigen.
Dabei war aber kein reines Tabellenwerk geplant, vielmehr sollte
der Sinn der tabellarischen Darstellung in der Kurze der Darbietung
liegen. Daher wurde auch z.B. in den einzelnen Kapiteln darauf
verzichtet, Werte aus der Zerspantechnik oder Umformtechnik, die
reine Maschineneinstellung betrafen, zu tabellieren. Auch hierfur
sind Beispiele fur typische Prozesse aufgefuhrt. Gegenuber dem Text
wurde im Zweifelsfalle der Skizze und dem Bild der Vorzug gegeben.
Das geschah bewusst aus zwei Grunden: Skizzen benoetigen weniger
Raum als Text um einen fertigungs-technisch- maschinenbaulichen
Zusammenhang darzustellen und Skizzen sind letztlich doch das
Ausdrucksmittel des "Maschinenbauers".
Flexible Fertigungssysteme sind automatisierte Fertigungs-
einrichtungen, die fUr den Einsatz im Bereich der Einzel- und
Kleinserienfertigung entwickelt wurden. Sie sind gekenn- zeichnet
durch ihre Fahigkeit, sich innerhalb eines begrenz- ten
Teilespektrums selbsttatig an unterschiedliche Werk- stUcke und
Fertigungsaufgaben anzupassen. Wah rend diese Entwicklungen bei
spanenden Bearbeitungsver- fahren schon verstarkt Eingang in die
Fertigung gefunden ha- ben [1 - 12], sind sie im Bereich
umformender Fertigungsver- fahren bislang nur sehr vereinzelt
anzutreffen. Wegen der in jUngster Zeit stark angestiegenen
Energie- und Rohstoffkosten [13] sind Uberlegungen in Gang
gekornrnen, das Konzept des fle- xiblen Fertigungssystems auch auf
Technologien anzuwenden, bei denen ein vergleichsweise geringerer
Aufwand fUr Material und Energie erforderlich ist, die also bei
sparsamem Energie- und Rohstoffverbrauch groBe Teilespektren in
kleinen StUck- zahlen und im Rahmen einer gewissen Flexibilitat
wirtschaft- lich fertigen konnen. Ausgehend von diesem Sachverhalt
untersuchte erstmalig KAISER [14] die Moglichkeiten einer
Integration umformender Bearbei- tungsverfahren in flexible
Fertigungssysteme. Die Analyse samtlicher Umformverfahren ergab
dabei, daB grundsatzlich aIle ungebundenen Umformverfahren, d. h.
solche mit kinematischer Gestalterzeugung und ferner einige
gebundene Umformverfahren, das sind solche mit Abbildung der
WerkstUckgeometrie am Werk- zeug, bei entsprechendem Teilespektrum
in flexible Fertigungs- systeme einbezogen werden konnen.
Das Auftrennen von plattenformigen Werkstlicken aus Holz oder
Holzwerkstoffen erfolgt vorwiegend mit Kreissageblattern. Dabei
werden diese im Verhaltnis zum Durchmesser dlinnen Werk- zeuge mit
hohen Drehzahlen eingesetzt und bei steigenden Vor-
schubgeschwindigkeiten immer hoheren Belastungen unterworfen.
Kreissageblatter sind bedingt durch ihre Geometrie und die
Einsatzart - sie werden zwischen zwei Flansche auf einer Welle
aufgespannt und rotieren mit hoher Drehzahl - anfallig auf die
verschiedenen Einfllisse, die wahrend ihres Einsatzes auftreten.
Dies sind u.a. die auf das Werkzeug einwirkenden Fliehkrafte,
Temperaturunterschiede innerhalb des Blattes sowie Schnittkrafte
und Beanspruchungen durch UnregelmaBigkeiten wahrend des
Schneidvorganges. Urn diesen Belastungen entgegenzuwirken, werden
Kreissageblatter yom Hersteller je nach Verwendungszweck und
Einsatzbedingungen mit unterschiedlichen Vorspannungen versehen.
Dies gilt sowohl flir unbestlickte sowie mit Hartmetall bestlickte
Holzkreissage- blatter, als auch flir Steinsagen, Metallsagen und
Trennsagen. Die in das Werkzeug eingebrachten Spannungen sind
erforderlich, urn einmal die beim Schneiden auftretenden Spannungen
infolge Erwarmung der AuBenzone auszugleichen und zum anderen die
Spannungen, die durch Fliehkrafte und Schnittkrafte wahrend des
Arbeitsablaufes entstehen, zu kompensieren. Die Wahl der geeigneten
Vorspannung ist also Voraussetzung flir das optimale
Arbeitsverhalten des Werkzeuges. Beim Kreissagen von Holz und
Holzwerkstoffen wird die Glite der erzeugten Schnittflachen von dem
Schwingungsverhalten und der axialen Steifheit der Kreissageblatter
entscheidend beeinfluBt. Das Schwingungsverhalten und die Steifheit
sind neben den Werk- stoffkonstanten (z.B. Harte) und den
Einspannbedingungen unter - anderem von den Abmessungen der
Kreissageb1atter sowie von deren Spannungszustand abhangig.
==================== An Einkristallen aus Kupfer und
Kupferlegierungen wurde die Intensitat der Schallemission (SE)
wahrend plastischer Ver- formung .im Druckversuch zusammen mit der
Verfestigungskurve aufgenommen. Dabei wurden die folgenden
Parameter - die vor allem die Anordnung und Dichte der Versetzungen
bzw. ihre Beweglichkeit bestimmen - variiert: -
Kristallorientierung - Warmebehandlung vor der Verformung -
Vorverformung auf anderen Gleitsystemen (durch Torsion) ohne und
mit nachfolgender Erholungsgluhung - Probenvolumen o -
Verformungstemperatur (Raumtemperatur bis 500 C) - Legierungsgehalt
(bis zu 1% Ge bzw. Ni). Die SE-Intensitat sprach z.T. ausserst
empfindlich auf AEnderun- gen dieser Parameter an. Als besonders
einflussreich erwies sich die mit zunehmender Verfestigung
zunehmende Versetzungsdichte sowie der Zusatz geloester Fremdatome
schon in geringen Konzen- trationen. Beides verringert die
SE-Intensitat erheblich. Im Bereich beginnender Verfestigung
indiziert die SE deutlich AEnderungen in der
Versetzungswechselwirkung. Die experimentellen Ergebnisse
bestatigen wenigstens halbquan- titativ ein Modell fur die
Erzeugung von SE bei plastischer Verformung, das von Details der
Versetzungsbewegung ausgeht und fur hoehere Fliessspannungen T zu
dem asymptotisch zu er- reichenden Grenzverhalten 2 Intensitat der
SE I/T fuhrt.
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