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Allgemeiner UEberblick uber Holzspanwerkstoffe - Definition und
Einteitungsschema fur Formteile Beginnend mit den Jahren 1949/50
ist es in Zusammenarbeit zwischen der For- schung und der Praxis
gelungen, in der Holzspanplattenindustrie einen neuen Zweig der
Holzindustrie mit besonderer rationeller technischer Holznutzung
und -vergutung unter Verwendung von vorwiegend schwachem Holz und
hartbaren Kunstharzbindemitteln zu schaffen. Dieser Industriezweig
hat mittlerweile, ge- messen an seiner Produktion und der
technischen Eignung seiner Erzeugnisse, zunehmende forst- und
holzwirtschaftliche Bedeutung gewonnen [1, 2, 3, 4]; 3 3 seine
Produktion hat sich seit 1950 von ca. 50000 m auf 1,12 Mill. m im
Jahre 1962 erhoeht. Neben der Fertigung flachig-ebener Werkstoffe
hat man schon fruh- zeitig versucht, bestimmte Holzspanjormteile
herzustellen, um damit den Ver- wendungswert der Holzspanwerkstoffe
weiter zu erhoehen. Die Fabrikation von Formteilen aus Vollholz und
Sperrholz, sowie in letzter Zeit auch aus Holz- faserstoffen, ist
technisch bekannt und wird seit langem betrieben [5]. Die Moeg-
lichkeiten, aus Holzspanmasse Formteile herzustellen, sind jedoch
vielseitiger, denn sie lassen sich rationeller herstellen und
gestatten einen annahernd verlust- losen Materialeinsatz. Sie
koennen den Anwendungsbereich von Holz bzw. von Holzwerkstoffen
verbreitern sowie bestimmte Marktbedurfnisse und Wunsche
befriedigen. Die Entwicklung von Holzspanformteilen ist bisher
jedoch vor- wiegend empirisch-praktisch betrieben worden. UEber die
wissenschaftlich-tech- nischen Grundlagen dieses Teilgebietes der
Holzsp:1nwerkstoffe liegen nur in geringem Umfang Angaben vor.
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Beim Zerteilen der Stangen gewinnt das Scheren besonders bei
grossen Werk stuckzahlen immer mehr an Bedeutung, da die
Scherzeiten kurz sind und kein Werkstoff verlorengeht. Nachteilig
sind verschiedene Mangel an den gescherten Abschnitten, die ein
Weiterverarbeiten der Werkstucke haufig erschweren oder unmoglich
machen. Ein grosser Teil dieser Mangel ist auf eine ungenugende
Kenntnis des Verfahrens, seiner Moglichkeiten und Grenzen
zuruckzufuhren. Das geht auch daraus hervor, dass bisher kaum
Schrifttum uber das Zerteilen von Stangen durch Abscheren vorliegt.
Wesentliche Fragen sind ungeklart, wie eine umfangreiche Ermittlung
des Erkenntnisstandes zu Beginn der Arbeit ergab. Zwei besonders
den Fertigungstechniker und den Konstrukteur interessierende
Aufgaben sind vordringlich: 1. Fertigung geometrisch richtiger bzw.
weiterverarbeitbarer Stangenabschnitte durch Scheren. 2. Ermittlung
der dabei in den Maschinen auftretenden Beanspruchungen als
Grundlage fur die Maschinenkonstruktion. Zu ihrer Losung liefert
die Arbeit einen Beitrag. Nach einer allgemeinen Beschreibung der
geometrischen und kinematischen Mog lichkeiten, Stangen durch
Abscheren zu zerteilen, wurde die Aufgabe unter Berucksichtigung
praktischer Belange eingeschrankt. Untersucht wurden acht
Werkstoffe (Ma 8, Ck 15, Ck 35, Ck 45, Ck 60,41 Cr 4, AIMgSi 1,
AICuMg 1) in neun Werkstuck-Werkzeug-Kombinationen: Flachkantmesser
scheren Recht Ohne Werkstuckhalter eck- u. Quadratquerschnitte
(Freies Scheren) Spitzkantmesser scheren Mit Abschnitt- und
Quadratquerschnitte Stangenhalter Rundkantmesser scheren Mit
Stangenhalter Rundquerschnitte Fur die gewahlten Messerformen
wurden Schneidwinkel und Koordinatensysteme in Anlehnung an die fur
die Zerspantechnik genormten Begriffe definiert. Die Scherversuche
wurden in einer handelsublichen Knuppelschere fur 400 Mp Scherkraft
und einer eigens fur die Aufgabe gebauten Schervorrichtung fur 150
Mp Scherkraft durchgefuhrt."
1m Gegensatz zum normalen Drehvorgang, bei dem das Werkzeug im
allgemeinen keinen plOtzlichen, kurzzeitig aufeinander folgenden
Schnittkraft- und Tempera- turwechseln ausgesetzt ist, bedingt der
Frasvorgang eine wesentlich hahere mechanisch-thermische
Wechselbeanspruchung der Werkzeugschneiden. Beim Frasen mit
Hartmetallfrasmessem fiihrt dies sowohl zu haherem VerschleiB als
auch zum Auftreten von Rissen und Ausbriichen an den
Werkzeugschneiden. Wie Vergleichsversuche gezeigt haben, betragt
das bis zum Erreichen einer be- stimmten VerschleiBmarkenbreite
zerspanbare V olumen beim Drehen meist ein Mehrfaches der beim
Frasen unter vergleichbaren Schnittbedingungen erreich- baren
Zerspanleistung [1]. Beim Frasen von Stahl mit Hartmetall steht
deshalb die Frage des WerkzeugverschleiBes weit mehr im Vordergrund
als bei den iibrigen spanabhebenden Bearbeitungsverfahren. Dariiber
hinaus verdient das RiB- und Ausbruchverhalten der verschiedenen
zum Frasen eingesetzten Hart- metallsorten besondere Beachtung,
weil das Erliegen infolge von Schneiden- ausbriichen haufig die
Standzeit der Werkzeuge beendet bzw. die anwendbaren
Schnittbedingungen begrenzt. Hierdurch entstehen betrachtliche
Kosten fiir den Werkzeugwechsel und die Aufbereitung bzw.
Wiederbeschaffung verbrauchter Werkzeuge. Da die Ursachen der
Entstehung von Rissen und Ausbriichen am Hartmetall- frasmesser
noch weitgehend ungeklart sind, und da auch iiber das Verhalten von
Hartmetallen verschiedener Zerspanungsanwendungsgruppen im
unterbrochenen Schnitt nur verhaltnismaBig wenige Unterlagen zur
Verfiigung stehen, wurde ein Teil der nachfolgend beschriebenen
Untersuchungen diesem Problem gewidmet.
Zwecks Bestimmung des in bezug auf die Faserverteilung in
Langsrichtung des Gespinstes giinstigsten Mischverfahrens in der
Flachswergspinnerei wurden Unter- suchungen vorgenommen, in die das
Mischen im Mischbett, das Auflegen ab- gewogener Fasermengen auf
das Speisetuch der Karde, das Mischen im Karden- speiser und das
Mischen durch Zusammenlegen der Bander auf der Strecke ein- bezogen
wurden. Da die Trennung der lediglich in ihrer Starke und
gegebenenfalls Lange unter- schiedlichen Bastfasern ohne besondere
V orkehrungen nicht moglich ist, war eine vorausgehende Markierung
einer der Mischungskomponenten erforderlich, die aber eine
Strukturveranderung der Fasern nicht hervorrufen durfte. Als eine
solche erwies sich eine schonende substantive Farbung mit
nachfolgender vorsichtiger Trocknung. Es wurde mit Mischungen aus
jeweils 50% gefarbtem Ralowerg und 50% rohem Ralowerg (Reihe 1)
bzw. 50% rohem Schwingwerg (Reihe 2) ge- arbeitet. So stand einmal
die Mischung von zwei gleichen, das andere Mal eine solche von zwei
verschiedenen Fasern zur Verfiigung. Da ein Auszahlen der Fasern in
Gespinstquerschnitten bei technischen Bastfasern Schwierigkeiten
bereitet, wurde die Bestimmung der Faserverteilung durch Aus-
sortieren und Wiegen der Mischungskomponenten in kurzen Abschnitten
der aus den Mischungen gesponnenen V orgarne vorgenommen. Die
Ergebnisse der Unter- suchungen wurden statistisch ausgewertet und
dabei folgende Resultate erzielt.
In der Blechverarbeitung gehort das Schneiden zu den wichtigsten
Verfahren, da jedes Blechwerkstuck aus einer Tafel oder einem Band
gewonnen wird. An eine Vielzahl solcher Werkstucke werden nicht nur
immer hohere Anforderungen an die Mass- und Formgenauigkeit
gestellt, sondern auch an die Gute ihrer Schnittflachen, damit auch
diese Funktionsflachen werden konnen, z. B. fur Typenhebel an
Schreibmaschinen, Zahnrader fur Uhren und elektrische Gerate,
Steuerscheiben und dergleichen mehr. Da jedoch die beim
herkommlichen Schneiden von Blech entstehenden Schnitt flachen
diese Forderung ohne Nachbearbeitung nicht erfullen konnen, war man
bestrebt, durch geeignete Massnahmen derartige Funktionsflachen
unmittelbar durch den Scherschnitt zu erzielen. In der Industrie
wurden bereits verschiedene erfolgreiche Verfahren entwickelt,
glatte Schnittflachen unmittelbar zu erzielen, wenn auch nur
entweder am Butzen odt;r am gelochten Blech. Neben der Aufgabe, die
bislang noch nicht eingehend untersuchten Zusammen hange zwischen
Schneidbedingungen und Schnittergebnis zu klaren, galt es, in
dieser Arbeit nach einem verbesserten Verfahren zu suchen, mit dem
es gelingt, den Glattschnitt zugleich an beiden entstehenden
Schnittflachen zu erzielen. Damit wird die fur den Flachenschluss
seit langem bestehende Forderung nach gleichwertigen Trennflachen
an benachbarten Stucken erfullt. Diese Arbeit wurde am Institut fur
Werkzeugmaschinen und Umformtechnik der Technischen Hochschule
Hannover unter der Leitung von Professor Dr.-Ing. Dr.-Ing. E. h.
OTTO KIENZLE durchgefuhrt und baut auf die dort gepflegte Tradition
der Forschung des Schneidens und der Durcharbeitung des Flachen
schlussproblems auf."
Im vorliegenden Bericht wurden fur das Innen-Feindrehen, Feinbohren
und Innen-Feinschleifen die erzielbaren Form- und Massgenauigkeiten
sowie die Oberflachengute in Abhangigkeit von den
Zerspanbedingungen und der ver- wendeten Werkzeugmaschine ermittelt
und die Ergebnisse an Hand von Schau- bildern dargestellt. Fur die
angewendeten Bearbeitungsbedingungen wurden die Fertigungskosten
errechnet und als Funktion der Werkstuckqualitat in Kosten-
diagrammen zusammengestellt. Die Ermittlung der kostengunstigsten
Zerspan- bedingungen ist nicht allein wertvoll im Hinblick auf den
Wirtschaftlichkeits- vergleich, sie weisen ausserdem auf die
optimalen Bearbeitungsgroessen hin, die bei den besprochenen
Verfahren zu einer bestimmten Werkstuckgute fuhren. Mit der
Erfassung der einzelnen Qualitatskriterien in Abhangigkeit von den
Zerspanbedingungen ist es moeglich, die Kosten fur eine geforderte
Form- oder Massgenauigkeit oder Oberflachengute zu fixieren. Es
zeigt sich, dass eine Wirt- schaftlichkeitsbetrachtung zwischen
mehreren zur Auswahl stehenden Fertigungs- verfahren erst dann
sinnvoll wird, wenn die maschinenbedingten Einfluss- faktoren in
ihrer Wirkrichtung und -groesse erfasst werden und optimal gewahlt
werden. So ist bei samtlichen Bearbeitungsverfahren der
Kreisformfehler ohne wesentliche Kostenerhoehung zu halbieren,
sofern geeignete Spannzeuge ein- gesetzt werden. In diesem
Zusammenhang durfte die Verlagerung der Maschine durch die
verschiedenen Warmequellen sowie der Einsatz von Hartmetallbohr-
und -schleifstangen zur Verringerung der Durchmesserstreuung
infolge der Schnittkraftschwankungen erwahnt werden. Alle diese
Einflusse wurden daher untersucht und die Wirkungen auf Form, Mass
und Oberflachengute aufgezeigt.
Die technische Entwicklung brachte in den letzten Jahrzehnten auf
dem Gebiet der Leichtmetall-Legierungen lebhafte Fortschritte. Mit
der standigen Verbesse- rung der Werkstoffeigenschaften der
Leichtmetalle stiegen auch die Anwendungs- moeglichkeiten, so dass
heute Werkstucke aus Aluminium-Legierungen in der Massenfertigung
spanend bearbeitet werden. Die Bearbeitungsschwierigkeiten, die
besonders im Anfang bei der spanenden Formgebung auftraten, waren
in der Unkenntnis der fur die Leichtmetallzerspanung geeigneten
Schnittbedingungen begrundet. Die bei der Zerspanung der
Eisenwerkstoffe ublichen Schnittbedin- gungen und Schnittwinkel der
Werkzeuge liessen sich nur bedingt auf die Leicht-
metall-Legierungen ubertragen. Es lag also zunachst das Problem
vor, Richtwerte zu erarbeiten, welche die Fertigung qualitativ
einwandfreier Werkstucke gestatteten. Dazu musste der Ent-
wicklungsstand der Werkzeugmaschinen und der Werkzeugs toffe
berucksichtigt werden. Weiter wirkte die Vielzahl der auf dem Markt
befindlichen Legierungs- typen erschwerend auf die Ermittlung von
exakten Bearbeitungsrichtlinien. Somit konnten nur allgemeine
Angaben uber die fur die Zerspanung der Aluminium- legierungen
brauchbaren Bearbeitungsbedingungen gemacht werden. Als kenn-
zeichnendes Merkmal zeigte sich jedoch bereits, dass bei der
Zerspanung von Aluminium hohe Schnittgeschwindigkeiten und grosse
Spanwinkel vorteilhaft sind.
Die Tatsache, dass sich in der Bundesrepublik Deutschland die
Produktion an Holzspanplatten von 1951 bis 1960, also innerhalb von
9 Jahren, etwa ver 3 zwanzigfachte und 1961 rd. 1 Million m
erreichte und dass die jahrliche Zuwachs rate der Produktion sogar
groesser ist als bei den Kunststoffen, muss sehr ge wichtige Grunde
haben. Folgende sind hauptsachlich zu nennen: 1. Im Zeitalter der
Industriegesellschaft sind plattenfoermige, spezifisch leichte und
leicht bearbeitbare Werkstoffe fur die Moebelherstellung und den
Innen ausbau besonders geschatzt, da sie mit wenig Arbeitsaufwand
verwendbar sind. 2. Die steigenden Qualitatsanspruche der
Verbraucher fuhren zwangslaufig zu einer Bevorzugung jener Platten,
die hohes Standvermoegen haben, also bei Feuchtigkeitsschwankungen
ihre Abmessungen wenig andern und sich nicht werfen. Spanplatten
sind hier den fruher vorherrschenden, im Moebelbau ver wendeten
Tischlerplatten uberlegen. 3. Die Herstellung von Spanplatten
erfolgt im Trockenverfahren und ist des halb warmewirtschaftlich
besonders gunstig. Auch der Verbrauch an mecha nischer Energie
liegt verhaltnismassig niedrig. 4. Die Spanplattenindustrie eignet
sich in besonderem Masse zu Mechanisierung und Automatisierung und
kommt damit einem wesentlichen Entwicklungs zug neuzeitlicher
Industrien besonders entgegen. Trotz steigender Material und
Lohnkosten liessen sich die Herstellungskosten und damit
Verkaufspreise der Spanplatten senken. 5. Zu Spanplatten lassen
sich in grossem Ausmasse minderwertige Holzsorti mente und
Holzabfalle verarbeiten. 6. Die Erweiterung der technologischen
Kenntnisse uber die Spanplatten und die Verfeinerung der
Verfahrenstechnik bei ihrer Herstellung haben dazu gefuhrt, dass
die Gute der Spanplatten seit ihrem Erscheinen am Markte wesentlich
gesteigert werden konnte.
Fur die wirtschaftliche Bearbeitung von Werkstucken ist der
Werkzeugver- schleiss von besonderer Bedeutung, vor allem, wenn
relativ teure Werkzeuge verwendet werden, wie sie zur Herstellung
von Verzahnungen erforderlich sind. Neben dem Werkzeugverschleiss
ist auch eine richtige Dimensionierung der Maschine und der
Aufspannelemente wichtig. Unter den angreifenden Kraften durfen
keine unzulassigen statischen und dynamischen Verformungen
auftreten, die die Genauigkeit des Werkstuckes beeintrachtigen
koennen und die Standzeit des Werkzeuges herabsetzen. Schnittkraft
und Werkzeugstandzeit hangen bei der spangebenden Bearbeitung im
wesentlichen von den folgenden Einfluss- groessen ab: 1.
Werkstuckwerkstoff und Schneidstoff 2. Schneidengeometrie 3.
Zerspanungsbedingungen, wie Schnittgeschwindigkeit und Vorschub 4.
Bearbeitungsverfahren Um einmal gewonnene Ergebnisse auf andere
Bearbeitungsverfahren ubertragen zu koennen, kommt der Untersuchung
des letzten Punktes besondere Bedeutung zu. Fur die Herstellung von
Verzahnungen haben heute das Fras- und das Stoss- verfahren
besondere Bedeutung erlangt. Beide Verfahren arbeiten nach dem
Abwalzprinzip und nahern das geforderte Zahnflankenprofil durch
eine endliche Zahl von Hullschnitten an. Werkzeug und Werkstuck
laufen in der Verzahn- maschine wie ein Getriebe; beim Walzstossen
liegt ein Getriebe mit parallelen Achsen, beim Walzfrasen ein
Getriebe mit sich kreuzenden Achsen vor. Im folgenden sollen in
erster Linie die Einflussgroessen auf die Spanbildung bei beiden
Verfahren untersucht werden.
Die ersten beiden Auflagen dieses Buches, von Dr.-Ing. W.
FAHRENBAoH be- arbeitet, sind 1939 und 1949 erschienen. Inzwischen
ist bei den Widerstands- schweissmaschinen in weitem Umfange die
elektronische Steuerung eingefuhrt worden, die sich hier besonders
bewahrt hat. Dadurch ist der Stoff in solchem Masse groesser
geworden, dass sich der Verlag entschlossen hat, dies Buch als
Doppelheft erscheinen zu lassen. Die neuen Stoffgebiete hat
Dipl.-Ing. W. BRUNST bearbeitet und zugleich die Aufgabe
ubernommen, diesen neuen Teil mit dem von Dr. FAHRENBAOH neu
bearbeiteten Inhalt der letzten Auflage zu einem ge- schlossenen
Ganzen zu verschmelzen. So erscheint dieses Werkstattbuch nun in
ganz neuer Form mit doppeltem Umfang und vollstandig neu
bearbeitetem Inhalt. Es will der Praxis des Wider-
standsschweissens dienen und dabei dem Betriebsmann, daruber hinaus
auch dem Konstrukteur und dem Studierenden eine Hilfe sein. Bei
dieser Gelegenheit soll auch nochmals all den Firmen gedankt
werden, die in grosszugiger Weise die verwendeten Unterlagen und
Bilder zur Verfugung gestellt haben, besonders der Firma Robert
Bosch GmbH., die es durch ihr Einverstand- nis ermoeglicht hat, das
Buch in dieser Form herauszugeben. Herrn lng. K. BAUER danken die
Verfasser fur das Lesen der Korrektur und insbesondere fur die
Durch- sicht und UEberarbeitung des steuertechnischen Teiles.
Herrn Prof. Dr.-Ing. RYozoToEI, UniversitatKyoto, binich zu
groesstem Dank verpflichtet, weil er mir Einblick in seine jungsten
Untersuchungen uber den Temperatur- und Feuchtigkeitsverlauf im Gut
beim Trocknen gegeben und mir sehr aufschlussreiche Bilder
uberlassen hat. Fur kritische Hinweise und gute Ratschlage danke
ich Herrn Prof. Dr. GR.ASSMANN, Zurich, Herrn Prof. Dr. HUBER,
Linz, sowie Herrn Reg.- Direktor Dr.-Ing. KoLLMAR, Berlin. In
besonderem Masse gilt mein Dank dem Verlag Springer, der allen
meinen Wunschen bereitwillig entgegengekommen ist und fur die Aus-
stattung des Buches in vorbildlicher Weise Sorge getragen hat.
Darmstadt, im Sommer 1962 0. Kriseher nena: u5evpivov ylie eiJTtV
enl TOIJOVTOV -r' U1e(!tsser; emCTJTeiV 1elf{}' [1erJ: IJTOV yivo;
eq;' OIJOV n TOV 1t(!rX')'ssri: TO; ffJVIJtl; B1tt BJ( ETrJ: t. Der
geschulte Mann erstrebt in jedem Fach- gebiet keine groessere
Genauigkeit, als das Wesen des Gegenstandes (vernunftigerweise)
zulasst. ARISTOTELES, Nikomachische Ethik 1094 b 24. Vorwort zur
ersten Auflage Das vorliegende Buch wendet sich an diejenigen
Ingenieure, Physiker und Chemiker, die mit der Handhabung,
UEberwachung, Entwicklung, Planung und dem Entwurf von
Trocknungsvorrichtungen zu tun haben. Zur Beurteilung moeglicher
Warmeausnutzung, sinnvoller Anwendung der verschiedenen
Trocknungsverfahren und Apparate, zur richtigen Dimensionierung von
Trocknern fur verschiedenartige Guter bedarf es eines Einblicks in
die physikalischen Vorgange beim Trocknen.
Die stetig steigenden Festigkeitseigenschaften der Werkzeugstahle
und der Sinter- hartmetalle stellen die Fertigung und den
Werkzeugbau immer wieder vor neue Probleme. Die unter dem
Oberbegriff Trennen [1] zusammengefassten Ferti- gungsverfahren
haben darum in neuerer Zeit durch die abtragenden Verfahren ihre
notwendige Erganzung und Erweiterung erfahren. Nach dem heutigen
Stand der Entwicklung hat die Elektroerosion vor den mechanischen,
chemischen, elektrochemischen und elektronischen
Abtragungsverfahren die groesste Be- deutung erlangt. 9 2. Die
elektroerosive Bearbeitung Unter dem Begriff Elektroerosion sollen
hier alle durch elektrische Entladungsvorgange zwischen zwei
Elektroden unter einem Arbeitsmedium hervorgerufenen Abtragungen
von elektrisch leitenden Werkstoffen zum Zwecke der Bearbeitung
verstanden werden [2]. Die elektrische Energie wird in Form einer
Entladung an der Arbeitsstelle unmittelbar in die zum Abtrag
erforderliche Arbeit umgesetzt. Der Werkstuckstoff wird mit der
zeitlichen Aufeinanderfolge der Entladungen punktweise abgetragen,
und durch die Wahl einer geeigneten Entladungsart ist es moeglich,
die durch das Werkzeug vorgegebene Form im Werkstuck abzubilden.
Diese letzte Bedingung lasst sich nur mit der Bearbeitung nach dem
Funken- verfahren erfullen. Zum Unterschied gegenuber dem
Lichtbogenverfahren ist die Funkenerosion definiert als das
Abtragen durch aufeinander folgende, zeitlich voneinander
getrennte, nichtstationare oder quasistationare Entladungen. Die
Entladungen erfolgen vorwiegend aus Energiespeichern mit Spannungen
von mehr als rund 20 V wahrend des Entladungsvorganges in einem
isolieren- den Arbeitsmedium. [2] Den prinzipiellen Aufbau eines
elektroerosiven Arbeitskreises zeigt Abb. 1. Energie- Ladekreis
Entladekreis versorgung L. u. u.
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.
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