Die industrielle Fertigung ist einem standigen Rationalisie- rungsprozeB unterworfen, um die Forderung nach wirtschaftlicher Erzeugung von Produkten zu gewahrleisten. Vorhandene Rationa- lisierungsreserven mussen hierzu aufgespurt und ausgeschopft werden. Besondere Bedeutung kommt dabei fur den Bereich der Fertigung dem Einsatz der Betriebsmittel zu. Zur optimalen Ausnutzung der Betriebsmittel muB versucht wer- den, unabhangig von einem bestimmten Bearbeitungsverfahren und einer bestimmten LosgroBe folgende Forderungen zu realisieren: 1. Der Anteil der Maschinenhauptzeit an der Bereitschafts- zeit muB so groB wie moglich gehalten werden. 2. Die zur Verfugung stehende Maschinenhauptzeit muB den Zielsetzungen des Unternehmens entsprechend optimal aus- genutzt werden. Die erste Forderung zielt in erster Linie auf organisatorische MaBnahmen zur Verringerung der Maschinenbrachzeit ab sowie auf MaBnahmen zur Verringerung der Nutzungsnebenzeiten, wie sie z. B. durch die Automatisierung des Bearbeitungsablaufes sowie automatische Werkzeug- und Werkstuckwechseleinrichtungen erzielt werden. Die Realisierung der zweiten Forderung bedingt eine optimale Gestaltung des Bearbeitungsablaufes und des Werkzeugeinsatzes sowie eine optimale Festlegung der Bearbei- tungsbedingungen allgemein und der Schnittbedingungen im Bereich der spanenden Fert1gung. Eine schon seit langem gebrauchliche Methode zur verbesserten Nutzung der verfugbaren Maschinenhauptzeit und damit zur Produktivitatssteigerung der Werkzeugmaschinen ist der simul- tane Einsatz von mehreren Werkzeugen. - 2 - "Unter dem simul tanen Mebrwerkzeugeinsa tz wird dabei die Bearbeitung eines Werkstuekes oder mebrerer - mebreren meinsam aufgespannter Werkstueke mit Werkzeugen auf e i n e r Masebine verstanden, wobei die Sebnittzeiten der beteiligten Werkzeuge beliebig zeitlieb uberdeekt und/oder beliebig aufein- anderfolgend sein konnen".

Die Lagerdisposition und die Fertigungsablaufplanung in gemein- sarner Behandlung als Teilprobleme der ProzeBplanung stellen ei- ne Aufgabe von besonderer Komplexitat dar. Dem Versuch, die Auf- gabe analytisch zu losen, sind infolge der Vielzahl der kombina- torisch moglichen Losungen enge Grenzen gesetzt. In der vorliegenden Untersuchung wird daher nur fUr den Spezial- fall der einstufigen Fertigung eine analytische Losung der inte- grierten Problemstellung angestrebt. FUr den allgemeinen Fall der mehrstufigen Fertigung wird ein Losungsansatz vorgeschlagen, bei dem ein analytisches Dispositionsmodell in ein Simulations- modell des Fertigungsablaufs integriert ist. Bei einstufiger Fer- tigung besteht das Problem, die Auftragsfolge einer einzelnen Produktionsanlage in solchen LosgroBen zu bestimmen, daB der dar- aus resultierende Produktionsplan mit minimalen Kosten verbun- den ist. Zu diesem Zweck wird in Teil I der Untersuchung ein dy- namisches Entscheidungsmodell entwickelt. Zuvor wird gezeigt, daB die Behandlung dieser Fragestellung bislang in der Litera- tur entweder unter zu engen, praxisfremden Pramissen oder in Form von komplexen Modellen, die zwar zur Strukturdarstellung, jedoch nicht zur Losung des Problems geeignet sind, erfolgte. Das entwickelte Modell basiert auf der Methode der dynamischen Programmierung. Durch die Formulierung restriktiver Entschei- dungsregeln wird die Losungsfindung mit akzeptablem Rechenauf- wand und Speicherbedarf moglich. Die Effizienz des Losungsver- fahrens wird anhand eines ausgewahlten Anwendungsbeispiels dar- gestellt. FUr den mehrstufigen Fall wird vorgeschlagen, das Dispositions- problem analytisch auf der Grundlage von Kostenbetrachtungen zu los en und das Reihenfolgeproblem der Ablaufplanung auf die Be- stimmung geeigneter Prioritatsregeln zurUckzufUhren.

Die Foerderung von Beton durch Rohrleitungen hat bereits seit Jahrzehnten Probleme aufgegeben. Dass diese Foerderung seit einigen Jahren fester Be- standteil der Praxis beim Bau ist, besagt nicht, diese Probleme seien in- zwischen geloest; dies zeigt sich an den allgemeinen Einschrankungen und an immer wieder auftretenden Schwierigkeiten bei der Foerderung von Normal- beton sowie an den noch nicht geloesten Problemen der Foerderung von Leicht- beton. Es hat deshalb auch nicht an Versuchen gefehlt, Zusammenhange einzelner, fur die Foerderung bedeutsamer Komponenten zu erforschen und hieraus Foer- derbedingungen zu entwickeln. Im Bereich des Normalbetons haben sich so eine Reihe von praxisgerechten Regeln ergeben, die verbunden mit der im Umgang mit Betonpumpen erworbenen Erfahrung eine entsprechend zufrieden- stellende Foerderung dieses Betons gestatten. Die vorliegende Arbeit hatte die Entwicklung einer umfassenden Beschrei- bung des Foerdermechanismus und der diesen Prozess tragenden Groessen zum Ziel; denn nur eine Loesung der Gesetzmassigkeiten im allgemeinen kann er- warten lassen, dass die speziellen Bedingungen, wie sie etwa von der Art des Betons oder von'den Anforderungen durch die Abmessungen der Rohrlei- tungen gestellt werden, uneingeschrankt erkennbar sind. In dieser Weise bietet die Arbeit eine theoretische, im Versuch erprobte und bestatigte Beschreibung des Foerdervorganges, so dass sich sowohl die Konstruktion, als auch die Anwendung von Betonpumpen systematisch ausrichten kann.

Manufacturing is in the midst of a revolution. Whole supply chains are becoming visible. Innovation is speeding up and becoming more open. Data is being shared and value is being created in real time. Potentially, performance can be transformed and new markets created, either by existing players or disruptive ventures. For all the excitement of the fourth industrial revolution or Industry 4.0, the risks are too often overlooked. Like other digital markets, value can just flow to the top, leading everyone else to struggle as commodities. Manufacturers can adopt all the technologies, but still find themselves falling back, as many now are. Their challenge is to start playing by the new digital rules and capture the value in their performance. This book, written by a leading expert and practitioner in Industry 4.0, gives those on the manufacturing frontline a set of tools, templates and guidelines to start gaining a technology advantage and taking a commercial lead. Based on a comprehensive review of how manufacturing contracts are currently being written and negotiated, it highlights the questions for manufacturers to ask and reviews their options for managing innovation, designing business models, managing intellectual property and gaining a lasting source of competitive advantage.

E. Wicke hat Uberzeugend dargelegt, daB die technische Geschwin- digkeit von Heterogenreaktionen nach physikalisch-chemischen Methoden und Gesichtspunkten behandelt werden kann, wenn die chemischen Geschwindigkeitsgleichungen mit den Gleichungen des Stoff- und Warmetransports Uberlagert werden. Diese Methode wird nachstehend auf isotherme Systeme mit Reak- tionen erster Ordnung angewendet. Die Systeme bestehen aus SchUttungen kompakter oder poraser Korner, die ihrerseits che- misch homogen bzw. aus einem indifferenten StUtzmaterial aufge- baut sind, des sen Poren mit einer chemisch reagierenden Kompo- nente ausgefUllt sind. Das fluide Medium ist ein Gas oder eine F1Ussigkeit. Die SchUttung wird Uber- oder durchstramt. Die Be- schrankung auf isotherme Reaktionen erster Ordnung gestattet eine verhaltnismaBig einfache mathematische Behandlung und RUck- GBPUhrung aller simultanen Differentialgleichungen auf quadrier- bare Formen. Die bewuBte Beschrankung auf integrable Probleme bezweckt eine durchsichtige physikalisch-chemische Interpreta- tion der Endformeln. Die theoretischen Uberlegungen flihren zu vier Grundtypen isothermer Heterogenreaktionen erster Ordnung, die unter dem Gesichtspunkt der technischen Anwendung auch ex- perimentell untersucht wurden. Das gesamte Versuchsprogramm wurde wahrend der Jahre 1961 bis 1968 am Lehrstuhl fUr Metallurgie der Kernbrennstoffe und Theo- retische HUttenkunde in sechs koordinierten Einzeluntersuchun- gen in Zusammenarbeit mit Frau Dr.-Ing. Strathmann, geb. Schem- mell, und den Herren Dr.-Ing. I. Barin, Dr.-Ing. R. Harbe, Dr.- Ing. R. Rotterdam, Dr.-Ing. D. Seegert, Dr.-Ing. G. Weinhold und Dr.-Ing. R. Wetzel durchgefUhrt, in deren Namen wir die Er- gebnisse vorlegen.

Die unterschiedlichen Aufgaben der Werkzeuge fUr die spanende Metallbearbeitung bestimmen deren Werkstoff, die auBere Form sowie die erforderliche Genauigkeit. Zur Herstellung von Werk- stUcken einfacher geometrischer Gestalt genUgen in der Regel Werkzeuge, deren Geometrie allein von VerschleiBkriterien be- stimmt wird; die Genauigkeit des WerkstUcks hangt dann vor al- lem von der Genauigkeit der Relativbewegung zwischen Werkzeug- schneide und WerkstUck abo Formfehler des WerkstUckes werden insbesondere durch Positions- fehler von Werkzeug und WerkstUck hervorgerufen. Diese entste- hen durch Verformungen von Werkzeugmaschine, Werkzeug und Werk- stUck unter statischen und dynamischen Kraften sowie durch ther- mische EinflUsse. Bei der Herstellung von WerkstUcken komplizierterer Geometrie konnen weitere Fehler dadurch entstehen, daB die Form der Werk- zeugschneide von ihrer Sollform abweicht. Dies trifft insbeson- dere fUr Verzahnwerkzeuge zu. Die Gestalt und Genauigkeit des Walzfrasers wird durch die rela- tiv komplizierte Geometrie der Zahnrader, die hohen Anforderun- gen an deren Genauigkeit sowie das Prinzip des Walzfrasverfah- rens bestimmt. Walzfrasen ist ein kontinuierlich arbeitendes Verfahren, bei dem Walzfraser und Werkrad wie Schnecke und Schneckenrad miteinan- der abwalzen; aIle ZahnlUcken werden dabei in etwa gleichzeitig fertiggestellt. In Abb. 1 ist ein \valzfraser und ein \verkrad wahrend des Verzah- nens skizziert. Die Drehrichtungen beider Elemente sowie die Vorschubrichtung des Walzfrasers wurden durch pfeile angedeutet. Es ist zu erkennen, daB die Werkradzahne auf der Radunterseite bereits fertig ausgebildet sind. In Radmitte werden die Zahne bearbeitet, wah rend oben noch der volle Radkorper zu sehen ist. An einem Werkradzahn sind die verfahrensbedingten Vorschub- und HUIIschniottmarkierungen dargestell t.

Sinterwerkstoffe, besonders so1che auf Eisen-und Zinnbronzebasis aufge- bauten, sind als verschleil3fest bekannt (1; 2; 3) und werden seit 1940 vor allem in den USA, der U dSSR, in Grol3britannien, Schweden, Italien und Deutschland hergestellt. Ein grol3es Anwendungsgebiet derartiger Werkstoffe sind Reibstoffe fUr hochbeanspruchte Bremsen, wie sie im Flugzeugbau, bei Raupenfahrzeugen, bei Erdbewegungsmaschinen eingesetzt werden. Dort treten heute an den 0 ReibfHichen Tempera uren bis zu etwa 850 C und gleichzeitig Belastungen bis zu etwa 50 kp/ cm auf. Mit zunehmender Fahr- und Bremsgeschwindigkeit aller Fahrzeuge und durch die Forderung nach kleiner Baugrol3e der Bremsaggregate wachs en seit Jahren die Temperaturen und Belastungen, die an solche Reibpaarun- gen gestellt werden. Reibwerkstoffe erfordern folgende Eigenschaften: ausreichende Zugfestigkeit, ausreichende Bruchdehnung, nicht zu hohe Brinellhilrte, geringe Mal3iln derung beim Sin tern, ausreichend hohen Reibwert, geringe Reibwertstreuung, geringen Verschleil3, geringen Gegenverschleil3 (am GegenwerkstUck), wobei diese Eigenschaften gerade bei hohen Beanspru'chungen (Temperatur, hohe Flilchenpressung) interessant sind. Wenn man die Sin terwerkstoffe als Gleitwerkstoffe einsetzt, ist anstelle des hohen ein niedriger Reibwert erforderlich. In vorliegender Arbeit liegt der Schwerpunkt auf der Verschleil3festigkeit, doch sind fUr die praktische An- wen dung auch die anderen Eigenschaften mit zu beachten. Der Bericht beschilftigt sich mit Sinterwerkstoffen auf Eisen-und Bronzeba- sis, weil diese Stoffe hinsichtlich Verschleil3armut Erfolge versprechen, aber noch keineswegs nach stofflicher Zusammensetzung. Korngrol3e. Poro- sitilt. Herstellungsverfahren optimiert worden sind. Der Ablauf der Untersuchungen geschieht derart. dal3 zuerst Zweistoffsy- sterne und dann Drei- und Vierstoffsysteme untersucht werden. wobei die jeweils noch nicht zufriedenstellenden Eigenschaften laufend verbessert werden.

Das Friisen ist ein vielseitiges, hiiufig angewendetes Arbeitsverfahren der spanenden Formung. Durch den zunehmenden Einsatz bandgesteuer- ter Friismaschinen und die Entwicklung besonders leistungsfiihiger Werkzeuge, z. B. der Hartmetallmesserkopfe, hat es noch an Bedeutung gewonnen. Fiir den Betriebsmann ist es daher in der Werkstatt ebenso wie bei der Arbeitsvorbereitung und Kalkulation wichtig, mit den ver- schiedenen Teilgebieten des Friisens vertraut zu sein. Als Grundlage kann das vorliegende Buch gute Dienste leisten. Die Beschreibung der einzelnen Friisverfahren wird durch Richtwerte fiir die Arbeitsgeschwindigkeit, Arbeitsbeispiele und Angaben iiber erforderliche Betriebsmittel ergiinzt. Die ausfiihrlichen Hinweise zur Arbeitszeitermittlung diirften auch fiir das Programmieren der Maschinen von Nutzen sein. Wer sich eingehender mit Einzelfragen oder mit der nicht einfachen Friistheorie beschiiftigen will, findet im Literaturver- zeichnis eine geeignete Auswahl aus dem sehr umfangreichen Schrift- tum, auf das im Text durch Zahlen in eckigen Klammern verwiesen wird. Juni 1970 ist als internationale Einheit fiir die Kraft das Newton Seit (N) gesetzlich eingefiihrt. Die bisher giiltigen Einheiten Kilopond (kp) bzw. Pond (p) sind nur noch fUr eine Dbergangszeit bis Ende 1977 zugelassen. In den folgenden AusfUhrungen werden daher bereits 2 Schnittkrafte in N, Festigkeiten in Njmm und Drehmomente in Nm angegeben. Zum Vergleich der alten und neuen Einheiten nach DIN 1301 [I] diene die folgende Gegeniiberstellung: Krajte Festigkeiten Drehmomente 2 I kp=9,81N 10 N I kpjmm2 lONjmm 1kpm lONm 2 100p=0, lkp 1 N I Njmm 0, lkpjmm2 I Nm 0,1 kpm 1 1. Frasverfahren und ihre Anwendung 1. 1.

Das pulvermetallurgische Formgebungsverfahren wird in steigendem Ma13e zur Herstellung von Metallteilen hoher Form- und Ma13genauigkeit mit ei nem Gewicht bis zu etwa 1000 g benutzt. Die pulvermetallurgische Indu strie, die sich seiner bedient, ist zu einem wichtigen Zweig der Zuliefer industrie geworden, der zahlreiche Bereiche der verarbeitenden Industrie, insbesondere die Kraftfahrzeugindustrie, mit seinen Erzeugnissen belie fert. 1m Jahre 1970 wurden in der Bundesrepublik Deutschland ca. 12.000 t Sinterformteile und verwandte Erzeugnisse von der pulvermetallurgischen Industrie hergestellt, die damit in der Weltproduktion nach den USA und Ja pan an dritter Stelle steht. Die Erzeugung umfa13t zu 10 - 14 % Teile aus NE-Metallen, der Rest sind Teile aus Sintereisen und Sinterstahl. Die Festigkeit des unlegierten Sin tereisens ist verhaltnisma13ig niedrig. Sie erreicht im giinstigsten Fall 2 28 - 30 kp/mm und ist von der Dichte im gesinterten Zustand und dem Reinheitsgrad und den Sintereigenschaften der verwendeten Eisenpulver ab hangig. In Abb. 1 a und 1 b sind Ubersichten iiber Zugfestigkeit und Bruch dehnung von unlegiertem Sintereisen gegeben, das aus drei verschiedenen Eisenpulvern unter technischen Sinterbedingungen hergestellt ist. Die Wer te sind iiber der Dichte im gesinterten Zustand aufgetragen. Einzelheiten iiber die Beziehungen zwischen Dichte und physikalische Kennwerte von Sintereisen sind aus dem Forschungsbericht 1403 (1) des Landes Nordrhein Westfalen, S. 13 - 18, zu entnehmen. Wegen der iiberragenden Bedeutung, die die Sinterwerkstoffe auf Eisenba sis fUr die pulvermetallurgische Industrie besitzen, hat dieser Industrie zweig ein gro13es Interesse daran, die Pulvermetallurgie binarer, ternarer und komplexer Systeme des Eisens zu kennen."

Urn 1885 wurden zum ersten Male LochstUcke im Schragwalzverfahren nach Mannesmann hergestellt. Kurze Zeit spater gelang Ehrhardt die Erzeugung von Luppen aus Blacken mit quadratischem Querschnitt durch seitliches Lochen auf einer Presse. Dieses Verfahren wurde durch den Bau starkerer Pressen dahingehend verbessert, daB man das seitliche Lochen weitgehend durch steigendes Lochen von Rund blacken ersetzte, wodurch die Lange der Luppen vergraBert werden konnte. Beim Lochen von Blacken auf einer Presse bedarf es zu ihrem Ein fUhren in den Aufnehmer einer Differenz zwischen BlockauBen- und Aufnehmer-Innendurchmesser. Diese rouB vor dem Lochen beseitigt werden, da der Lochdorn anderenfalls verlaufen und damit die Wand starke der Luppe ungleichmaBig werden kann. Dem eigentlichen Lochvorgang geht also ein Anstauchvorgang vor aus, der dem Verformen in einem Gesenk ohne Gratbahn gleicht. tiber die fUr diesen Anstauchvorgang benotigte Kraft und Uber die bei einer bestiwmten Kraft zu erreichende FormfUllung ist nur we nig bekannt. Es erscheint daher notwendig, die Vorgange beim An stauchen in einem Aufnehmer systematisch zu untersuchen, urn den Kraftbedarf und die FormfUllung beim Pressen zu ermitteln und zu optimieren. 1m Rahmen dieser Arbeit werden erstmalig fUr Stahlbolzen die An stauchkrafte beim Lochvorgang gemessen. Dabei wird der Kraftbe darfsverlauf bis zum vollstandigen Anlegen des Blockes an die Aufnehmer-Innenwand unter BerUcksichtigung verschiedener Parame ter erfaBt. Die Untersuchungsergebnisse sollen die Moglichkeit geben, Loch- und Rohrstrang-Pressen hinsichtlich des K aftbedar fes zu dimensionieren bzw. in der Fertigung Pressen optimal ein zusetzen."

Eine moderne Massenproduktion ist heutzutage ohne die Herstellungsver- fahren der bildsamen Formgebung nicht denkbar. Grosse Mengen von Halb- zeug und Fertigprodukte werden durch Warm-Walzen erzeugt: Der Um- formvorgang bewirkt eine Verringerung des Querschnittes und erhoeht die mechanischen und technologischen Eigenschaften des Walzgutes gegenuber jenen des gegossenen Ausgangsmaterials. Langgestreckte Vollquerschnitte aus Stahl, wie Stabstahl und Draht, sowie die zugehoerigen Halbzeuge wer- den technisch-wirtschaftlich meist nur in Kalibern gewalzt. Neben Fertig- kalibern, die in Form und Groesse dem zu erzeugenden Walzgut entsprechen, werden sogenannte Streckkaliber verwendet. Diese Kaliber sind solche mit einfacher Geometrie, die eine grosse Streckwirkung auf das Walz gut aus- uben. Sie gestatten, einen grossen Ausgangsquerschnitt in relativ wenigen Arbeitsvorgangen (Stichen) auf einen kleinen Endquerschnitt zu reduzieren. Die Technologie des Kaliberwalzens beruht i. w. auf den in der Praxis gesammelten Erfahrungen; aufgrund dieser Erfahrungen sind allgemeine Kalibrierungsregeln aufgestellt worden. Danach kann qualitativ die Streck- wirkung in Abhangigkeit von der Kalibergeometrie, dem Walzendurchmes- ser und der Walzgeschwindigkeit abgeschatzt werden. Wissenschaftliche Untersuchungen uber das Walzen in Streckkalibern sind meist mit der Zielsetzung durchgefuhrt worden, die Gesamtformanderun- gen festzustellen und den Kraft- und Arbeitsbedarf zu ermitteln. Diese Daten dienen als Unterlage fur die Auslegung der Walzgeruste und Antriebe.

Eine genaue Kenntnis des zeitlichen VerschleiBverhaltens von Hartmetall- drehwerkzeugen ist fUr die Wirtschaftlichkeit des Zerspanprazesses ins- bes. in Produktionsbetrieben mit kapitalintensiven Fertigungsanlagen von groBer Bedeutung. Eine Mijglichkeit, das VerschleiBverhalten von Dzehwerk- zeugen wahrend des Schnittes zu UberprUfen, scheint Uber eine gleichzeitige Messung der Schnittkrafte wahrend des Zerspanvorganges mijglich zu sein. Uber den EinfluB des WerkzeugverschleiBes auf die Schnittkrafte und die Mijglichkeiten einer Uberwachung des Zerspanprazesses mit Hilfe von Schnitt- kraftmessungen wahrend des Bearbeitungsvorganges liegen bisher jedoch noch keine geschlossenen Darstellungen vor. 1m Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden deshalb die grundlegenden Zusammenhange ermittelt, die zwischen den verschiedenen VerschleiBformen am Werkzeug sowie den statischen und dynamischen Schnittkraften bestehen. Bei der Zerspanung ist durch den VerschleiBangriff auf Span-, Fzei- und Nebenfrei flache ein Ansteigen der statischen und dynamischen Schnitt- krafte zu verzeichnen. Die im zeitlichen VerschleiBverlauf nach einer gewissen Schnittzeit auftretende Anderung der VerschleiBcharakteristik, die sowohl eine degressive als auch progressive Zunahme der VerschleiB- markenbreite beinhalten kann, hat gleichfalls eine Veranderung des Schnitt- kraftverlaufes zur Folge. Dabei konnte gezeigt werden, daB ein linearer Zusammenhang zwischen Schnittkraftanderung und VerschleiBmarkenbreitenzu- nahme besteht. Mit zunehmender Werkstoffharte sowie geringerem VerschleiB- widerstand des Hartmetalls ergab sich entsprechend eine starkere Zunahme der Schnittkrafte als Funktion der VerschleiBmarkenbreite. Durch das An- schleifen von definierten VerschleiBformen auf Span- und Fzei flache konnte nachgewiesen werden, daB der Fzei flachenverschleiB einen starkeren EinfluB auf die Schnittkraftzunahme als der KolkverschleiB ausubt.

2. 1 33 Aufbau von Walzfrasmaschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. 2 34 2. 3 Schwingungserregung an Walzfrasmaschinen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2. 4 Drehschwingungsverhalten des Walzgetriebezuges . . . . . . . . . . . . . . . . 35 2. 4. 1 Statisches und dynamisches Verhalten des Teilgetriebes . . . . . . . . . . . 36 2. 4. 2 Ergebnisse der Torsionsschwingungsrechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Folgerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. 4. 3 38 Statisches und dynamisches Verhalten des Maschinengestells . . . . . . . 2. 5 39 2. 5. 1. 1 Statisches und dynamisches Verhalten iny-Richtung . . . . . . . . . . . . . . 39 2. 5. 1. 2 Ergebnisse der statischen und dynamischen Untersuchungen des Maschinengestells in y-Richtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 2. 5. 1. 3 Diskussion der MeBergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 2. 5. 2. 1 Statisches und dynamisches Verhalten in x-Richtung . . . . . . . . . . . . . . 41 2. 5. 2. 2 Ergebnisse der statischen und dynamischen Untersuchungen des Maschinengestells in x-Richtung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Ergebnisse der statischen und dynamischen Untersuchungen von 2. 6 Gestell und Walzgetriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2. 7 Auswirkungen von Relativbewegungen zwischen Werkzeug und Werkstuck auf die Werkstuckgeometrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2. 8 Auswirkungen von Schwingungen auf den WerkzeugverschleiB . . . . 43 2. 9 Zusammenfassung 44 Literaturverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Anhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Das Einlauflappen von Stirn-und Kegelradgetrieben wird in der 1ndustrie seit Jahren als ein Feinbearbeitungsverfahren zur Steigerung der Verzahnungsqualitat von Zahn- radgetrieben eingesetzt. 1m Gegensatz zu anderen Nachbearbeitungsverfahren, wie zum Beispiel Schleifen oder Schaben, hat es den V orteil, daB es auch an fertig montierten Getrieben angewendet werden kann. Auf Grund dieser Sonderstellung ist es geeignet, sowohl Verzahnungs-als auch Montagefehler zu reduzieren. Unter Last konnen Verformungen des Getriebegehauses, der Lager und der Getriebe- elemente einen wirksamen Flankenrichtungsfehler und damit eine ungleichmaBige Lastverteilung langs der Verzahnungsbreite hervorrufen. UngleichmaBige Lastvertei- lungen haben Lastspitzen an den Zahnkanten zur Folge, die die Tragfahigkeit des Getriebes erheblich vermindern [8, 9]. Urn die ungunstigen Auswirkungen dieser Lastspitzen, wie zum Beispiel Zahneck- bruche, zu vermindern, werden in zunehmendem MaBe Stirnrader mit einer balligen Breitenkorrektur gefertigt [5, 7, 9J. Kegelrader werden seit langem breitenballig aus- gefUhrt, da auf Grund ihrer zumeist fliegenden Lagerung die Gefahr des Zahneck- tragens groB ist [1, 4J. Vor allem in der Automobilindustrie gilt die Verlagerungs- fahigkeit von Kegelradern als wichtiges Gutekriterium [8, 10J. Zahnbreitenkorrekturen an Stirnradern konnen zwar mit Hilfe von Zusatzeinrichtungen an den Verzahnungsmaschinen sowohl beim Walzfrasen als auch beim Walzschleifen und Schaben erzeugt werden, diese Zusatzeinrichtungen sind jedoch zum Teil auf- wendig und teuer. Fur die Zahnradfertigung stehen aus diesem Grunde nur in wenigen Fallen diese Sondereinrichtungen zur Verfugung. Mit Hilfe einer neu entwickelten, einfachen Vorrichtung, die unter Umstanden auf eine vorhandene Werkzeugmaschine, zum Beispiel eine Drehmaschine, aufgesetzt werden kann, besteht jetzt die Moglichkeit, Stirnradgetriebe wahrend der Feinbearbeitung Einlauflappen breitenballig auszubilden.

Seit mehreren Jahrzehnten werden Besteckteile aus rostbestandigem Stahl hergestellt. Zur Anwendung kommen dabei Chromstahle, Chrom-Nickel-Stahle und Chrom- Mangan-Stahle. Bei den nicht schneidenden Besteckteilen betragt der Kohlenstoffgehalt der genannten Stahle im allgemeinen 0,1% und weniger. Die Messerklingen werden dagegen in uberwiegender Mehrheit aus hartbaren Chromstahlen mit einem hoeheren Kohlenstoffgehalt von ca. 0,4% und einem Chromgehalt von ca. 14% hergestellt. Gelegentlich werden zur Messerklingenfertigung auch Chromstahle mit noch hoeherem Kohlenstoff- und Chromgehalt sowie auch Chrom-Molybdan-Stahle, Chrom-Molyb- dan-Vanadium-Stahle und Chrom-Nickel-Stahle verwandt. Die chemische Beanspruchung der Besteckteile aus rostbestandigem Stahl entsteht in der Hauptsache durch die Einwirkung von aggressiven Stoffen, die sowohl in den Speisen als auch im Spulwasser vorhanden sind. Wenn ein rostbestandiger Stahl vor- liegt, der auf Grund seiner Zusammensetzung und seiner Warmebehandlung eine all- gemein ausreichende Korrosionsbestandigkeit erwarten lasst, so ist bei einem geringen Gehalt z. B. an Chloriden in den Speisen bzw. im Spulwasser kaum mit einem Korro- sionsangriff der Bestecke zu rechnen. Eine Prufung der Korrosionsbestandigkeit rost- bestandiger Stahle kann im allgemeinen nach dem Potentialdifferenz-Messverfahren [1] oder nach der Tupfelreaktion mit Kupfersulfat [2] erfolgen. Sobald jedoch korrosionsfoerdernde Bedingungen auftreten, fuhrt erfahrungsgemass die Reinigung im Spulautomaten gegenuber der Reinigung von Hand bei Bestecken zu ver- starkten Korrosionserscheinungen. So treten beispielsweise bei der Reinigung im Spul- automaten bisweilen punktfoermige, stark eingefressene Korrosionsstellen (Lochfrass) auf (Abb. 1 *).

Die guten Erfolge, die mit Einlauflappen an ungeharteten Stirnradern, insbesondere an GroBgetrieben, erzielt wurden, gaben dazu AnlaB, in diese Untersuchungen uber das Einlauflappen von Getrieben auch gehartete Zahnrader einzubeziehen. Die an unge- harteten Stirnradern gewonnenen Ergebnisse lassen sich nicht ohne weiteres auf ge" hartete Rader ubertragen, da sowohl veranderte Oberflachenharten als auch der unver- meidliche Harteverzug ganz andere Ausgangsbedingungen schaffen. In dies em Zu- sammenhang ist vor allen Dingen interessant, inwieweit sich durch Lappen die durch den Harteverzug bedingten Verzahnungsfehler beseitigen lassen, und das Einlauflappen als wirtschaftliches Verfahren das kostspielige Zahnflankenschleifen ersetzen kann. In die Versuche wurden einsatzgehartete, bad- und gasnitrierte Radpaare unterschied- licher Abmessungen einbezogen. Fur das Einlauflappen von Kegelradern liegen bisher keine Richtlinien vor. Wegen der komplizierten Zahnform ist in vielen Fallen auch ein Schleifen nicht moglich. Deshalb sind gerade an Kegelradern eingehende Untersuchungen uber das Einlauflappen von be- sonderer Dringlichkeit. Wegen der Vielzahl der unterschiedlichen Verzahnungstypen wurden die Untersuchungen zunachst auf gehartete und ungehartete boge1).verzahnte Kegelrader beschrankt. Zur Bestimmung gunstiger Lappbedingungen fur Kegelrader war es zunachst notwendig, eine Methode zu tinden, das Lappergebnis meBtechnisch zu erfassen, da es im Gegensatz zu Stirnradern nur bedingt moglich ist, Flankenform und Flankenrichtung mit ausreichender Genauigkeit zu messen. 2. Untersuchungen tiber das Einlauflappen von Stirnradern 2.1 Einlauflappen als Bearbeitungsverfahren Entscheidend bei der Beurteilung des Laufverhaltens von Hochlastgetrieben ist neben Lebensdauer und Getriebegerausch die Genauigkeit der Bewegungsubertragung. Diese einzelnen Merkmale werden auBer vom Getriebewerkstoff sowie den Getriebeabmes- sungen im wesentlichen von der Fertigungsgenauigkeit eines Getriebes beeinfluBt.