Maschinendynamik ist die Lehre der Schwingungen von Maschinen. Ihre Bedeu- tung hat im Lauf der Entwicklung des Maschinenbaus aus verschiedenen Grunden standig zugenommen. Die Maschinen sollen mit geringem Materialaufwand viel leisten, sie sollen sicher genug funktionieren, ihre Sicherheit solI aber auch nicht unvernunftig groB sein und ihre Lebensdauer soIl lang sein. Um aIle diese Forde- rungen erfiillen zu k6nnen, sind unter anderem gute Kenntnisse der dynamischen Vorgange erforderlich. Die Kenntnisse wurden besonders in den letzten Jahren durch zahlreiche Ver6ffentIichungen vermehrt. Die groBe Zahl dieser Ver6ffent- lichungen und deren verschiedenartige Darstellung machen es jedoch oft selbst dem Fachmann schwer, das Wesentliche zu erkennen und praktisch zu verwerten. Mit dem vorliegenden Buch m6chte ich hierzu eine Hilfe geben. Das Buch ist in erster Linie fUr den Praktiker bzw. dessen Ausbildung ge- schrieben. Dabei wurde vorausgesetzt, daB er Kenntnisse in Technischer Mechanik und Mathematik hat, wie sie an einer Technischen Hochschule vermittelt werden. Wahrend der Praktiker fruher alles selbst rechnen und die Rechenmethoden bis ins einzelne kennen muBte, hat sich seine Tatigkeit mit der Verfugbarkeit von leistungsfahigen Computern und von Rechenprogrammen entscheidend geandert.

Dieser Band ist das Ergebnis der mehrjahrigen Tatigkeit eines von der Gesellschaft fur Informatik (GI) angeregten Arbeitskreises. Das wirtschaftlich eminent wichtige und sich rapide entwickelnde Gebiet der rechnerunterstutzten Systeme in der Fertigung zeigte einen grossen Bedarf fur ein solches Handbuch. Durch dieses Buch soll einerseits dem Experten ein Leitfaden und Nachschlagewerk in die Hand gegeben und andererseits das Management bei der Entscheidungsvorbereitung auf diesem Gebiet unterstutzt werden. Es soll eine Hilfestellung sowohl bei der Beurteilung und Auswahl als auch bei der Entwicklung und Einfuhrung solcher Systeme geben. Unter den vielen von Computer Aided Manufacturing beeinflussten Unternehmensbereichen ist besonders die Entwicklung aufzufuhren, in der heute haufig schon mit CAD-Techniken gearbeitet wird. Der Bereich CAD wird eingehend in dem ebenfalls von der GI initiierten CAD-Handbuch behandelt und ist daher in dem vorliegenden CAM-Handbuch ausgespart. Das CAD- und das CAM-Handbuch sind somit als zwei sich erganzende Werke zu betrachten. Der Leser, der sich intensiv mit CAM befasst, sollte genugend Grundkenntnisse uber CAD besitzen, um die Zusammenhange zwischen diesen beiden Technologien zu verstehen.

"Environment-Friendly Machining" provides an in-depth overview of environmentally-friendly machining processes, covering numerous different types of machining in order to identify which practice is the most environmentally sustainable. The book discusses three systems at length: machining with minimal cutting fluid, air-cooled machining and dry machining. Also covered is a way to conserve energy during machining processes, along with useful data and detailed descriptions for developing and utilizing the most efficient modern machining tools. Researchers and engineers looking for sustainable machining solutions will find "Environment-Friendly Machining" to be a useful volume.

The word "robot" does not originate from a science or engineering vocabulary. It was rst used in the Czech drama R.U.R. (Rossum's Universal Robots) written by Karel Capek and was rst played in Prague in 1921 (the word itself was invented by his brother Josef). In the drama the "robot" is an arti cial human being which is a brilliant worker, deprived of all unnecessary qualities: feelings, creativity and capacity for feeling pain. In the prologue of the drama the following "de nition" of robots is given: Robots are not people (Roboti nejsou lide). They are mecha- cally more perfect than we are, they have an astounding intellectual capacity, but they have no soul. The creation of an engineer is technically more re ned than the product of nature. The textbook "Robotics" evolved through more than 10 years of teaching robotics at the Faculty of Electrical Engineering, of the University of Ljubljana, Slovenia. The way of presenting the rather demanding subject was successfully tested with several generations of undergraduatestudents."

Covering over 100 specific topics, this book offers many low-cost approaches to short-run tooling: How to improve product interchangeability and accuracy, lower your labor costs, and shorten manufacturing times. 14 detailed chapters cover: universal tooling concepts, combining parts and operations, developing mulitpart tools, coordinate measuring machines, numerical control, computerized tooling systems.

Kontroverse Diskussionen in Wissenschaft und Praxis zwischen "Sozialtechnikern" und "Wirtschaftlichkeitsexperten" haben eine lange Tradition. Eine der Kernfragen lautet dabei stets, inwieweit organisatorische Regelungen, Strategien oder auch neue Technologien 5konomisch bewertet werden k5nnen. Hintergrund derartiger Ausein andersetzungen ist die Aufrechterhaltung des Mythos, daB jede MaBnahme begliindet werden k5nne. In den Wirtschaftswissenschaften wird rationales Handeln traditionell so interpretiert, daB sich MaBnahmen im wahrsten Sinne des Wortes rechnen bzw. be rechnen lassen. Ob die Quantifizierung von Effekten in der Praxis wirklich m5glich und sinnvoll ist, wird jedoch unterschiedlich bewertet. Mit zunehmender Wirkungs breite von Handlungen innerhalb eines komplexen Systems stoBen "klassische" Ursa che-Wirkungs-Analysen mehr und mehr an ihre Grenzen. Hier setzt die vorliegende Arbeit an. Sie geht der Frage nach, inwieweit technisch organisatorische Gestaltungsoptionen einer ProzeBkette der computergestiitzten Ferti gung betriebswirtschaftlich bewertet werden kannen. Ftir ihre Beantwortung und die sich daraus ergebenden Konsequenzen wurde eine betont anwendungsorientierte Sicht weise gewlihlt. Auf der Grundlage vorliegender Erkenntnisse aus Organisationsfor schung und Industriesoziologie zum Umfang von Entscheidungs- und Gestaltungs spielrliumen beim Einsatz computergesttitzter Technologien werden M5glichkeiten und Grenzen einer 5konomischen Wirkungsanalyse moderner Fertigungssysteme aufge zeigt. Ausgehend von bereits vorhandenen Anslitzen der Wirtschaftlichkeitsanalyse, den Erfahrungen mit deren praktischer Anwendung sowie den Erkenntnissen zum typischen Verlauf entsprechender betrieblicher Vorhaben wird ein Ansatz der betriebs wirtschaftlichen Planung und Bewertung von Gestaltungsoptionen in der computerge stiitzten Fertigung vorgelegt. Dieser Ansatz sieht strukturierte Diskussionen zwischen Organisatoren, Kaufleuten und Anwendem in denjenigen Untemehmen vor, die den Einsatz neuer Technik planen."

Geschaftsprozessoptimierung, Lean Production, Flexibilitatssteigerung und Kostensenkung! Sind flexible, rechnerunterstutzte Fertigungssysteme die Losung? Eine Anwort auf diese Frage gibt dieses Buch auf der Basis eines offenen, ganzheitlichen Unternehmungsmodells. Methodische Grundlage sind Petri-Netze zur Simulation vernetzter Prozesse. Mit dem selbst entwickelten R-Zyklus werden die komplexen Unternehmungsprozesse mit ihren synergetischen und divergierenden Interdependenzen erfasst und einer Analyse zuganglich. Durch die strikte Befolgung einfacher Modellierungsprinzipien gelingt die Abbildung der Unternehmung vom einzelnen Arbeitsplatz bis hin zum Beziehungsgeflecht Unternehmung und Umwelt. Die praktische Relevanz des Simulationsmodells wird in der Wirkungsanalyse aufgezeigt.

Konzepte fur flexibel automatisierte Montagesysteme konnen systematisiert und in modular aufgebaute Strukturen gefasst werden. In dieser Publikation werden am Beispiel eines Produktspektrums aus der Elektromechanik und Feinwerktechnik hierzu Montagesysteme analysiert und die grundsatzlichen Zusammenhange in der Montage hergeleitet. Das Ergebnis ist eine parametrisierte Beschreibungssystematik fur Montagesysteme und Komponenten. Auf dieser Systematik lassen sich flexible Montagesysteme durch Parametervariation in allen strukturellen Ebenen aufbauen. Hieraus kann ein modulares Baukastensystem fur die Montage der betrachteten Produkte entwickelt und verifiziert werden. Um die Planung derartig flexibler Systeme zu unterstutzen, wird die Beschreibungssytematik in zwei Rechenprogramme eingebunden. Mit diesen Programmen sind Aussagen uber Rationalisierungsschwerpunkte, den zielgerichteten Einsatz einer flexiblen Montagestruktur und deren Nutzen moglich.

Die vorliegende Dissertation entstand wahrend meiner Tlitigkeit als wissen- schaftlicher Mitarbeiter am Institut flir Werkzeugmaschinen und Betriebs- wissenschaften (iwb) der Technischen Universitiit Mtinchen. Herrn Prof. Dr.-Ing. Joachim Milberg, dem Leiter des Instituts, gilt mein besonderer Dank ftir seine stete Untersttitzung und wohlwollende Forderung sowie flir seine wertvollen Anregungen, die zum Gelingen der Arbeit ent- scheidend beigetragen haben. Herrn Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Wiendahl, dem Leiter des Instituts flir Fabrikanlagen der Universitiit Hannover, danke ich flir die aufmerksame Durchsicht meiner Arbeit und die Vielzahl konstruktiver Hinweise. SchlieBlich mochte ich mich bei allen Mitarbeitern und Studenten des iwb bedanken, die mich bei der Erstellung der Arbeit tatkrliftig unterstiitzt haben. Insbesondere meinen Freunden Dipl.-Ing. Michael Beutner, Dipl.-Ing. Clemens Martin, cand.-Inform. Norbert Pillmayer sowie Dipl.-Inform. Dorothea Mehling schulde ich Dank ftir ihr groBes Engagement und die auBer- gewohnlich produktive Zusammenarbeit in der Endphase meiner Promotion. Starnberg, im Dezember 1991 Claus Burger Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung, Situationsanalyse, Zie)setzung 1 1.1 Ein1eitung ..... . 1.2 Stand der Forschung 5 1.2.1 Trends und Entwicklungen 5 1.2.2 PPS- und Fertigungs1eitsysteme 8 1.2.3 Ansiitze zur Rege1ung der Produktion 11 1.3 Zie1e und Aufbau der Arbeit . . . . . . .

Die Verkurzung der Produktzyklen, die Erhohung der Variantenvielfalt und die unterschiedlichen Automatisierungsmoglichkeiten stellen eine neue Herausforderung an die Planung von Produktionssystemen dar. Anhand einer Untersuchung der Planungstatigkeiten wird gezeigt, dass heute meist Hilsmittel fehlen, Planungsprojekte strukturiert, kostenorientiert und termingerecht durchzufuhren. Ausgehend von einer kritischen Wurdigung der bisher verfugbaren Planungshilfsmittel wird ein rechnerunterstutzes Planungshilfsmittel entwickelt, das den Planer graphisch-interaktiv bei der Konzeption und Ausarbeitung von Produktionsanlagen unterstutzt, ihn von Routineaufgaben, insbesondere bei der Informationsbeschaffung und -aufbereitung entlastet, und eine abteilungs- bzw. instanzenubergreifende, termingerechte Abwicklung von Planungsprojekten sicherstellt.

Das vorliegende Buch beinhaltet die Beitrage zur vierten Saarbrucker Fachtagung "CIM im Mittelstand". Es wendet sich insbesondere an Planer und Entscheider aus mittelstandischen Unternehmen, die sich mit der Konzeption und Realisierung von integrierten EDV-Losungen im Produktionsbereich beschaftigen. Die Beitrage stammen zum uberwiegenden Teil von Praktikern aus der angesprochenen Interessentengruppe, die uber ihre Erfahrungen bei der Realisierung der rechnerintegrierten Produktion und uber die von ihnen erarbeiteten Konzepte berichten. Ausserdem kommen eine Reihe namhafter Wissenschaftler und Systemanbieter zu Wort, die neue Tendenzen im Bereich der CIM-Technologie vorstellen. Inhaltlich beschaftigt sich das Buch schwerpunktmassig mit den Themen "Rechnerunterstutzte Qualitatssicherung - CAQ" und "Produktionsplanung und -steuerung (PPS), Just-in-Time (JIT), Auftragsabwicklung". Die Qualitatssicherung ruckt nicht zuletzt wegen der scharferen gesetzlichen Nachweispflichten der Hersteller immer mehr in den Mittelpunkt des Interesses. Aber auch ihr Kostensenkungspotential und ihre wachsende Bedeutung als Wettbewerbsinstrument werden zunehmend erkannt. Neben der Qualitat der Produkte ist aber auch die Qualitat der Planung, die sich beispielsweise im Grad der Termintreue, in der Verkurzung und in der besseren Uberschaubarkeit der Auftragsabwicklung offenbart, eine wesentliche Waffe im Wettbewerb. Ausser jeweils mehreren Beitragen zu den genannten Schwerpunktthemen werden in diesem Tagungsband die strategische Bedeutung von CIM, die Ermittlung der Wirtschaftlichkeit von CIM-Investitionen, neue Entwicklungen in der Fertigungsautomatisierung, Fragen der Organisations- und Personalentwicklung fur CIM sowie eine Architektur fur eine sichere CIM-Einfuhrung behandelt.

FestkArperlaser zur Materialbearbeitung werden seit einigen Jahren mit wachsender Tendenz in der industriellen Fertigung eingesetzt. Das Buch vermittelt die wesentlichen Grundlagen und Merkmale von Hochleistungs-FestkArperlasern. Der Autor ist seit Jahren in der industriellen Entwicklung dieses Lasertyps tAtig und hat seine groAe Erfahrung in dieses sehr praxisorientierte Werk eingebracht. Ausgehend von den grundlegenden physikalischen ZusammenhAngen werden die charakte- ristischen GrAAen des Lasers (StrahlqualitAt, Ausgangsleistung und Wirkungsgrade) abgeleitet unter Einbezug realistischer, in der Praxis erprobter Parameter. Insbesondere werden Nd: YAG- und Nd-Glas-Systeme, aber auch die potentiellen Materialien fA1/4r Hochleistungslaser wie Alexandrit und GGG behandelt. Eine groAe Zahl von Tabellen und Graphiken zur Entnahme wichtiger Zahlenwerte machen das Buch zu einem unverzichtbaren Nachschlagewerk fA1/4r jeden, der FestkArper entwickeln bzw. sie anwenden will.

Das vorliegende Buch beinhaltet die Beitrage der dritten Saarbrucker Fachtagung zum Thema "CIM im Mittelstand". Es nimmt sich insbesondere der Fragestellung an, die in mittelstandisch strukturierten Unternehmen im Zusammenhang mit dem Einsatz moderner integrierter Informationstechnologie derzeit stark diskutiert werden. Auch fur Unternehmen dieser Grosse setzt sich der CIM-Zug in Bewegung. Dabei sind es nicht nur die Hersteller-Zuliefererverflechtungen, die auch Klein- und Mittelunternehmen zum verstarkten Einsatz von EDV-Systemen im Bereich Konstruktion oder Produktionsplanung zwingen, sondern zunehmend wird CIM auch als wirksames Rationalisierungsinstrument oder sogar als Werkzeug zur Erzielung von Wettbewerbsvorteilen erkannt. Die Einfuhrung von CIM erfordert auch bei kleineren Unternehmen eine abgestimmte Strategie. Diese Unternehmen sind aber haufig nicht gewohnt, langfristige Konzepte zu erarbeiten. Aus diesem Grunde nehmen Fragen der Erarbeitung einer umfassenden CIM-Strategie einen grosseren Raum bei dieser Tagung ein. Dieser Fragestellung verwandt ist auch der Aufbau einer geeigneten Mitarbeiterqualifikation fur CIM. Der Themenschwerpunkt "Integrationsmittel" stellt Netzwerke und die Datenstrukturierung als wesentliche Voraussetzung zur CIM-Realisierung vor. Weitere Schwerpunkte, die gerade fur kleine und mittlere Unternehmen von grosser Bedeutung sind, werden in Vortragen zur Produktionsplanung und -steuerung sowie zur Fertigungsautomatisierung herausgestellt.

1. 1 Ausgangssituation Das Ausschopfen von Wettbewerbsvorteilen verlangt von Produktionssystemen eine immer hohere Anpassungsfahigkeit an unterschiedliche Fertigungsaufgaben und eine immer schnellere Reaktionsfahigkeit auf neue Bedurfnisse /01/. Diese Situation sowie die aus wirtschaftlichen Grunden geforderte Umstellung von der lagerorientierten Fertigung zur auftragsbezogenen Produktion haben immer kleiner wer dende Losgrossen und eine zunehmende Einzelfertigung zur Folge. Um unter diesen Be dingungen wettbewerbsfahig bleiben zu konnen, mussen Unternehmen in zunehmendem Masse organisatorische und technische Massnahmen in ihrer Autbau- und Ablauforgani sation planen und durchsetzen sowie rechnerunterstutzte Methoden zur Auftragsabwick lung einsetzen. Das Unternehmen mit der kurzesten Produktdurchlaufzeit von der Bild 1: Schwachstellen der Aujtragsabwicklung 101/ Produktidee bis zum lieferbaren Produkt wird entscheidende Wettbewerbsvorteile errin gen. Analysiert man die derzeitige Auftragsabwicldung im Hinblick auf die gestellten Forderungen, so erkennt man eine Reihe von Schwachstellen und Mangeln, die lange Durchlaufzeiten und hohe Bestande nach sich ziehen. Z. B. fuhren hohe Arbeitsteiligkeit und mangelnde Synchronisation der Vorgange zu erheblichen Effektivitats- und Zeit verlusten. Die Funktionen der Auftragsabwicldung sind meist strikt voneinander abge grenzt, wodurch eine optima1e Synchronisation aller Schritte der Auftragsabwicldung erschwert wird. Grunddaten werden in Konstruktion, Arbeitsplanung und Arbeitssteue rung wiederholt generiert. Die Arbeitsplanung beginnt haufig erst dann, wenn alle Zeich nungen und Anderungen in der Konstruktion fertiggestellt sind. Im Werkstattbereich werden Auftrage losweise abgearbeitet. Das Fertigungslos wird in der Regel erst dann zur nachsten Station befdrdert, wenn es von der vorherigen komplett bearbeitet worden ist (Bild 1) /021."

Die Aufgabenstellung der experimentellen Modalanalyse liegt in der Identifikation der EigenschwingungsgrAAen eines meAtechnisch untersuchten Objekts. Im Rahmen eines Konzepts zur DurchfA1/4hrung experimenteller Modalanalysen an Werkzeugmaschinen mit leicht transportierbarer Hardware wird in dieser Publikation ein Algorithmus zur Identifikation modaler Parameter anhand gemessener AoebertragunsfrequenzgAnge entwickelt. Das Verfahren beruht auf NAherungslAsungen zur Kurvenanpassung einzelner Standardfunktionen, die - in ein Iterationsverfahren integriert - gegen die exakte LAsung des nichtlinearen Identifikationsproblems konvergieren. Das Verfahren wird mit berechneten und praktischen Beispielen getestet. Im Hinblick auf die in der Praxis oft auftretenden NichtlinearitAten werden in diesem Zusammenhang auch die linearisierenden Eigenschaften der kausalen Hilbert-Transformation sowie MAglichkeiten zu deren Anwendung bei experimentellen Modalanalysen von nichtlinearen Objekten untersucht.

Simulationssysteme fA1/4r die Anlagenplanung erfordern in den meisten FAllen einen hohen Aufwand bei der Abbildung des realen Systems in ein rechnergestA1/4tztes Modell. Im Rahmen dieses Bandes wird ein Simulationswerkzeug zur Untersuchung des zeitlichen und kapazitiven Verhaltens von flexiblen Montagesystemen erarbeitet, das in die BenutzeroberflAche eines CAD-Systems integriert ist. Zur automatischen Berechnung der Fahrstrategien von fahrerlosen Transportsystemen wird ein modifizierter Optimierungsalgorithmus entwickelt und in das Simulationssystem implementiert. Ein zusAtzlich in das CAD-System eingebundener HA1/4llkurvengenerator gestattet es, Fahrkurse von spurgebundenen Transportsystemen graphisch auf Kollision zu A1/4berprA1/4fen. Der praktische Einsatz des Systems wird bei der Untersuchung einer Pilotanlage zur Montage von Pkw-TA1/4ren gezeigt.

Kugeln werden seit 100 Jahren fur die verschiedensten Anwendungen als Massenprodukt mit sehr hohen Anforderungen an die Genauigkeit industriell gefertigt. Das Verfahren Kugelschleifen wird als wesentlicher Fertigungsschritt dargestellt. Aus Versuchen an einem Grundlagenversuchsstand und einer Produktionskugelschleifmaschine werden Einflussgrossen auf das Arbeitsergebnis beim Kugelschleifen abgeleitet. Die beim Kugelschleifen aufzuwendende Zerspanleistung wird theoretisch und experimentell ermittelt. Die Bewegung der Kugel wahrend der Bearbeitung bestimmt die Fertigungsqualitat massgeblich und bildet daher einen Schwerpunkt der Untersuchungen. Es werden Maschinenkonzepte vorgestellt und untersucht, mit denen die Lage der Kugeleigendrehachse gezielt von aussen beeinflussbar ist. Zugehorige Schleifkurven sind numerisch ermittelt.

Das vorliegende Buch liefert die Ergebnisse der Saarbrucker Fachtagung zum Thema CIM, die zum zweiten Mal stattfindet und richtet sich insbesondere an den Mittelstand. Die mit der Just-in-time-Philosophie verbundene Verkurzung der Durchlaufzeiten und die steigende Produktvielfalt erfordern eine schnelle Anpassung an veranderte Markterfordernisse. Durch CIM, den informationstechnischen und organisatorischen Verbund der planerisch-dispositiven Aufgaben der Produktionsplanung und -steuerung mit den technischen Aufgaben der CAD-/CAM-Komponenten, konnen Transparenz und Flexibilitat in der Fertigung erreicht werden. Die mittelstandische Industrie weist haufig bereits eine hohe organisatorische Flexibilitat auf. Dies muss unterstutzt werden durch die Integration auf der informationstechnischen Seite, damit der Vorsprung, den der Mittelstand in der Flexibilitat gegenuber der Grossindustrie noch besitzt, gehalten werden kann. Auf der Tagung berichten Anwender, wie sie sich dieser Herausforderung gestellt haben. Alle Referenten, die uber Losungen oder Planungen in ihren Unternehmen berichten, kommen aus Betrieben mit mittelstandischen Strukturen. Auch die Wissenschaftler und Berater haben sich in ihren Forschungsarbeiten und Projekten mit den besonderen Problemen des Mittelstandes auseinandergesetzt. Das Informationsangebot wird abgerundet durch die Vorstellung des Programmes Fertigungstechnik des Bundesministers fur Forschung und Technologie fur die Forderung von CIM-Einfuhrungen bei kleineren und mittleren Firmen.

Der Band umfaAt sieben BeitrAge, die in Ahnlich aufgebauter Gliederungsstruktur die MAglichkeiten der Modellierung komplexer Systeme und ihrer Simulation mit Hilfe von weiterentwickelten Formen der Petri-Netze aufzeigen. So werden die vielfAltigen AnwendungsmAglichkeiten dieses Modellierungsinstrumentariums deutlich. Insbesondere wird vorgeschlagen, das Verfahren fA1/4r den Weg von der Ist-analytischen Beschreibung eines komplexen Systems bis zur Entwicklung einer Soll-Konzeption einzusetzen. Damit kann bei groAen Organisations- bzw. Softwareprojekten im Bereich der BA1/4rokommunikation und der Produktion (CIM) eine wesentliche UnterstA1/4tzung des Systementwurfprozesses erfolgen. Gleichzeitig werden die Auswirkungen des kA1/4nftigen Einsatzes im voraus A1/4berprA1/4fbar.

Die Entwicklung von CIM-Konzeptionen und ihre Realisierung ist z.Zt. vor allen Dingen eine Domane der Grossindustrie. Sie besitzt das notwendige Wissen und auch das erforderliche Kapital, um entsprechende zukunftsorientierte Konzepte der Informationsverarbeitung zu erarbeiten und in konkrete Hardware- und Sofwarelosungen umzusetzen. Um den Vorsprung in der Flexibilitat, den die mittelstandische Industrie heute noch hat, auch in Zukunft halten zu konnen, muss auch sie starker den Gedanken der ganzheitlichen Bearbeitung von Vorgangsketten aufnehmen. Der gegenwartige Ruckstand der mittelstandischen Industrie bei der CIM-Einfuhrung ist auf mehrere Ursachen zuruckzufuhren. Zum einen ist es fur mittelstandische Unternehmen in der Regel zu kostenaufwendig, eigene CIM-Konzepte zu entwickeln, zum anderen werden komplette CIM-Losungen fur die mittelstandische Wirtschaft von EDV-Herstellern bisher kaum angeboten. Vor allem aber fehlt den Mitarbeitern aus mittelstandischen Beitrieben oftmals das fur die CIM-Einfuhrung fachliche Know-how. Wahrend durch das Vordringen von Low-Cost-Systemen der Kapitalbedarf mittelfristig nicht Engpass bleiben wird und auch das Angebot der Informationsanbieter zunehmen wird, bleibt das fachliche Know-how auf langere Zeit begrenzender Faktor. Hier genau setzt der vorliegende Band an. Von hochrangigen Wissenschaftlern und fortschrittlichen CIM-Anwendern wird ein Grundwissen uber CIM vermittelt und Entwicklungstendenzen werden aufgezeigt. Die Anwender berichten uber ihre Realisierungen in CIM-Teilkomponenten. Das Informationsangebot wird abgerundet durch die Darstellung von Softwarelosungen in CIM-Bereichen fur die mittelstandische Wirtschaft.

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut fUr Werkzeugma- schinen und Betriebswissenschaften der Technischen Universi- tat MUnchen. Mein besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr. -Ing. J. Milberg, dem Leiter dieses Lehrstuhls, fUr die Anregung zu dieser Ar- beit, seine stete UnterstUtzung und seine wertvollen Hinweise bei der Durchsicht der Arbeit. Herrn Professor Dr. -Ing. K. -G. Schmitt-Thomas danke ich fUr sein Interesse an diesem Thema und die Obernahme des Korre- ferates. Herrn Professor Dr. -Ing. K. G. MUller danke ich fUr die Ein- fUhrung in das Forschungsgebiet Funkenerosion und sein groBes Interesse am Arbeitsfortgang. Ebenso danke ich - allen Industriefirmen fUr Ihre Bereitschaft Anlagen, Ver- suchsmaterialien und Arbeitszeit zur VerfUgung zu stellen, - allen derzeitigen und ehemaligen Mitarbeiterinnen und Mit- arbeitern des Lehrstuhls, den vielen Studenten, die mir bei der Arbeit behilflich wa- ren. MUnchen, im Februar 1986 Ingrid Hunzinger Inhaltsverzeichnis Seite 1. Einleitung 1 1. 1 Allgemeines 2 1. 2 Stand der Technik 4 Aufgabenstellung 1. 3 8 2. Funkenerosives Schneiden 8 2. 1 Physikalische Modelle 11 2. 2 Kenngrol3en de s Verfahrens 11 2. 2. 1 Elektrische Kenngrol3en 14 2. 2. 2 Technologische Kenngrol3en 18 3. Funkenerodierte Oberflachen 18 3. 1 Oberflachenausbildung und Randschicht- beeinflussung bei senkerodierten Oberfl achen 24 3. 2 Besonderheiten drahterodierter Oberflachen 27 3. 3 Erodierte Oberflachen im Einsatz 31 4. Messen der elektrischen und techno- logischen Kenngrol3en beim funken- erosiven Drahtschneiden 4. 1 Versuchsanl age 31 34 4. 2 Problematik der Mel3technik 37 4.

FUr Produkte, die keiner konstruktiven nderung unterlie- gen, die abel' praktisch nicht substituierbar sind, tendiert del' Preis nach unten und die Qualit t stetig nach oben. Del' Fertigungstechnologie kommt dabei eine entscheidende Holle zu, da durch sie beide Faktoren determiniert sind. Die Kugel ist ein solches Produkt. Als geometrischer K5r- per ist sie seit Jahrtausenden bekannt. Seit ca. 300 Jahren werden Marmorkugeln in sogenannten Marmel- odeI' Schusser- mUhlen hergestellt. Poppe /P7/ beschrieb die MUhlen erst- mals 1837. Die SchussermUhle bestand aus einem Schleif- stein, del' konzentrische Hillen besaB und von einem Wasser- rad angetrieben wurde und einer FUhrungsscheibe aus Eichen- holz. Die grob behauenen Steine wurden zwischen FUhrungs- scheibe und Schleifstein in del' Schleif rille allm hlicb rund geschliffen. Die "Untersberger MarmormUhlen" an del' Almbach-Klamm zwischen Salzburg und Berchtesgaden arbeiten seit 1683 nach diesem Prinzip. 1854 beschrieb Dingler /D2/ eine Maschine zum "Schleif en" von Ventilkugeln aus Messing. Sechs Kugeln mit 2" Durch- messer fUr Lokomotivpumpen wurden danach in sechs bis sie- ben Stunden mit hinreichender Genauigkeit gefertigt. Die industrielle Herstellung von Kugeln begann in Deutsch- land mit del' Erfindung del' sogenannten "Kugelfr smaschine" 1883 durch Friedrich Fischer in Schweinfurt. Am 17.7.1890 wurde das Verfahren patentiert. Das Verfahrensprinzip del' "Kugelfr1l.smaschine" entsprach dem del' SchussermUhlen, wahr- scheinlich ohne daB Fischer dieses Prinzip gekannt hatte. Seit diesel' Zeit wurden die Kugelbearbeitungsmaschinen st ndig verbessert, doch das Verfahrensprinzip ist bis heute erhalten geblieben: die Kugelbearbeitung zwischen konzentrischen Hillen, das SKR-Prinzip.

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als akademischer Rat a.Z. am Lehrstuhl fUr Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften der Technischen Universitat Miinchen. Herrn Professor Dr. -Ing. Karl G. MUller, dem ehemaligen Leiter des Instituts, danke ich fUr die Anregung des Themas und seine UnterstUzung bei der Durch- fiihrung der Arbeit. Danken mOchte ich Herrn Professor Dr. -Ing. Joachim Milberg fUr die konti- nuierliche und wohlwollende FOrderung meiner Forschungsaktivitaten und fUr seine wertvollen Hinweise, die wesentlich zum Gelingen der Arbeit beigetra- gen haben. Ebenso gilt mein Dank Herrn Professor Dr. -Ing. G. Duelen fUr die Ubernahme des Korreferats und das Interesse, das er dieser Arbeit entgegengebracht hat. Bei allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Lehrstuhls, die mich bei meiner Arbeit in vielfaltiger Weise unterstUtzt haben, bedanke ich mich recht herzlich. Des weiteren gilt mein Dank Herrn Prof. Dr. -Ing. R. D. MUller fUr die Durch- sicht der Arbeit und seine wertvollen Anregungen.

Die vielseitigen Moglichkeiten, die das FlieBpressen als Umformverfahren fur die Formgebung von Metallen bietet, fuhrten bei steigenden Anspruchen der Abnehmer hinsichtlich der MaBgenauigkeit, Werkstoffausnutzung sowie der Breite des Formenspektrums zu immer komplizierteren Werkstucken. Die Forderungen nach neuen, komplexeren Profilformen und groBeren Querschnitts- anderungen hat ten immer groBere PreBkrafte zur Folge, woraus eine sehr hohe mechanische Belastung der Werkzeuge resultiert. Nach DIN 8583 zahlt das FlieBpressen zur Gruppe der Durchdruckverfahren und wird in die Untergruppen FlieBpressen mit starren Werkzeugen und FlieB- pressen mit Wirkmedien eingeteilt, wobei bei dem letztgenannten Verfahren das Werkstuck durch Einwirkung eines Druckmediums durch die Matrize ge- druckl wird. In Bild list das Prinzip der FlieBpreBverfahren dargestellt. Das hydrostatische FlieBpressen ist eines von mehreren Verfahren, die eine wesentliche Verringerung des Kraftbedarfs ermoglichen und demzufolge zu einer Verringerung der mechanischen Belastung der Werkzeuge fuhren. Durch den Wegfall der Reibung zwischen Rohteil und Aufnehmerwand sowie durch die Bildunq gunstiger Schmierungsbedingungen zwischen Werkstuck und Matrize werden die Reibungsverluste vermindert, was beim Pressen von Pro- filen mit im Verhaltnis zur Profilquerschnittsflache groBem Profilumfang (groGe Reiblange) besondere Vorteile bietet. Die seitliche Abstutzung des Rohteils verhindert dessen Aufstauchen, und es konnen Rohteile mit belie- big groGem Langen/Durchmesser-Verhaltnis (lo/d ) gepreBt werden.