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Maschinen
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Worin unterscheidet sich das Negativ-Thermoformen vom Positiv-Thermoformen?
Beim Positiv-Thermoformen wird das Werkzeug in die erwärmte Platte „hineingedrückt“, anschließend wird Vakuum angelegt. Das Bauteil hat innen präzise Maße, einen dicken Boden und dünngezogene Wände. Das Vorstrecken erfolgt durch Vorblasen. Beim Negativ-Thermoformen wird die Platte in das darunter angeordnete Werkzeug durch das angelegte Vakuum hineingezogen. Das Bauteil hat außen präzise Maße, einen dünngezogenen Boden und dicke Wände. Das Vorstrecken erfolgt durch einen Stempel.
Nennen Sie den Unterschied zwischen Gleichlauf- und Gegenlauf-Fräsen.
Gegenlauf-Fräsen: Die Werkzeugschneide bewegt sich entgegen der Vorschubrichtung.
Gleichlauf-Fräsen: Die Werkzeugschneide bewegt sich in Vorschubrichtung.
Welche Funktion verbirgt sich hinter der Anweisung T?
T = TOOL: Anweisung, unter der mit einer Ziffer versehen die Werkzeuggeometriedaten verwaltet werden und das Werkzeug bei einem gemeinsamen Aufruf mit M6 in die Arbeitsspindel eingewechselt wird.
Nennen Sie die Gleichung zur Berechnung der Schnittgeschwindigkeit und formen Sie diese nach dem Fräsdurchmesser um. Bezeichnen Sie die Paramenter mit den dazugehörigen Einheiten.
Schnittgeschwindigkeit vc = πDn mit der Einheit m/min und D = vc/(πn), wobei D der Fräsdurchmesser in mm, n die Drehzahl in 1/min.
Nennen Sie die Gleichung zur Berechnung der Vorschubgeschwindigkeit und formen Sie diese nach dem Vorschub um. Berechnen Sie die Parameter mit den dazugehörenden Einheiten.
Vorschubgeschwindigkeit vf = fzzn in mm/min und fz=vf/ (z*n), wobei fz der Vorschub des Fräsers je Zahn in mm, n die Drehzahl in 1/min, und z die Zähnezahl ist.
Wie lautet der Aufbau eines vollständigen NC-Satzes? Fassen Sie Gruppen zusammen und bezeichnen Sie diese.
N | G | X Y Z A B C | I J K | F S T | M
N = Satznummer
G = Wegbedingungen
X Y Z A B C = Geometrische Anweisungen
I J K = Interpolationsparameter
F S T = Technologische Anweisungen
M = Maschinenfunktionen
Wie wird das Koordinatensystem einer Fräsmaschine bezeichnet? Bennenen Sie die Achsen. Wie wird die Regel genannt? Was ist die Definition dieser Regel?
Kartesisches Koordinaten System
Linear Achsen X, Y, Z, Rotationsachsen A, B, C
Rechte Handregel: Daumen = X-Achse, Zeigefinger = Y-Achse, Mittelfinger = Z-Achse
jeweils in positiver Achsrichtung
Eine Fräsbahn, die mit einem rechtsdrehenden Werkzeug im Gegenlauf eine programmierte Bahn erzeugen soll, muss mit G___ programmiert werden.
Programmierung mit G41
Wie sind Werkstücke mit unbearbeiteten Flächen zu positionieren?
Die Werkstücke sind an Punkten zu positionieren.
Wie sind Werkstücke mit bearbeiteten Flächen zu positionieren?
Werkstücke mit bearbeiteten Flächen sind an Flächen zu positionieren.
Ein Werkstück soll mit einer bearbeiteten Fläche in der ersten Ebene positioniert werden. Für die zweite und dritte Ebene stehen nur unbearbeitete Flächen am Werkstück zur Verfügung. Definieren Sie die korrekte Positionierung des Werkstücks (Anlageflächen/-punkte).
1te Ebene Anlagefläche bearbeitet
2te Ebene 2 Punkte unbearbeitet
3te Eben 1 Punkt unbearbeitet
Nennen Sie die Anzahl der Punkte, die notwendig sind, um den Koordinatenursprung (Nullpunkt) eines Werkstückes auf einer Bearbeitungsmaschine zu ermitteln. Wie isthierbei vorzugehen?
1te Ebene 3 Punkte
2te Ebene 2 Punkte
3te Ebene 1 Punkt
Nennen Sie die drei Punkte, die beachtet werden müssen, um ein Werkstück korrekt zu spannen.
1. Korrekte Positionierung
2. Krafteinleitung der Spannkräfte, damit die zu bearbeitenden Flächen nicht beeinfluss werden.
3. Aufnahme der Bearbeitungskräfte über feste Anschläge
Nennen Sie die zwei Werkzeugparameter, die bei einer NC-Bearbeitung benötigt werden und zwingend bei der Werkzeugvermessung ermittelt werden müssen. Wie sind diese Parameter definiert?
1. Werkzeuglänge in Z in mm, ausgehend von der Werkzeugspitze zum Nullpunkt der Werkzeugaufnahme.
2. Werkzeugradius R in mm
Nennen Sie die vier Informationen, die notwendig sind, um mit einem NC-Programmiersystem einen NC-Code zu erzeugen.
1. Werkstückgeometrie
2. Werkzeuggeometrie
3. Bearbeitungsparameter
4. Arbeitsplan
Woraus besteht die Plastifiziereinheit einer Schneckenspritzgießmaschine?
- Beheizter Zylinder
- Einfülltrichter
- Schnecke
- Motor (Rotation)
- Hydraulikzylinder
- Düse
Skizzieren Sie das Positiv-Thermoformen. Welche typischen Fehler treten beim PositivThermoformen ohne Vorstrecken auf?
Typische Fehler ohne Vorstrecken:
- Wanddickenabweichungen, wie dicker Boden, dünn gezogene Wände
- Abgeformte Innenkontur entspricht der Geometrie des Werkzeugs
Welche physikalischen Größen beschreiben das statische und das dynamische Verhalten (Verformung, Auslenkung) einer Werkzeugmaschine in einer vorgegebenen Richtung vollständig?
Statisches Verhalten (Auslenkung in Abhängigkeit einer statischen Kraft):
Federkonstante (statische Steifigkeit)
Dynamisches Verhalten (Auslenkung in Abhängigkeit einer dyn. Kraft / Anregung):
Federkonstante (statische Steifigkeit), Masse, Dämpfung
Feder, Masser, Dämpfer System => statisch nur Feder, Dynamisch alle.
Welche Aspekte sollten bei der NC-gerechten Konstruktion eines Bauteils berücksichtigt werden?
- Radien nicht kleiner als nötig
- Aspektverhältnisse nicht zu groß
- Spannflächen
- Toleranzen nicht genauer als nötig
- Werkstoffauswahl
- Späneabtransport
Konstruktionsweise Portalfräsmaschinen
Relativ großer Tisch (z.B. Bearbeitung große Aluminiumplatten)
Alle Achsbewegungen in Portal verbaut: Gantry-Bauweise
+ kompakter
- nicht so steif
Zwei Achsbewegungen Portal + Tischbewegung: Tischbauweise
+ Portal steif
- Viel Platz (Tisch verfährt)
Wie ist eine WZM (Werkzeugmaschine) definiert?
Mechanisierte und mehr oder weniger automatisierte Fertigungeinrichtung, die durch relative Bewegung zwischen Werkstück und Werkzeug eine vorgegebene Form am Werkstück oder eine Veränderng einer vorgegebenen Form an einem Werkstück erzeugt. (DIN 69 651)
Für welche Gruppen von Fertigungsverfahren gibt es WZM?
Werkzeugmaschinen kommen in allen Hauptgruppen der Fertigungsverfahren nach
DIN 8580 zum Einsatz. Am häufigsten werden WZM in den Hauptgruppen Urformen
(z. B. Gießereimaschinen, Sinterpressen), Umformen (z.B. Schmiedehämmer, Tiefziehpressen),
Trennen (z.B. Dreh- und Fräsmaschinen, Erodiermaschinen, Laserschneidanlagen)
und Fügen (z. B. Laserschweißanlagen) eingesetzt.
Nach welchen Markmalen können WZMs eingeteilt werden?
Fertigungsverfahren, dem Aufbau der Maschine und gegebenenfalls nach dem Automatisierungsgrad.
Nennen sie Gebrauchswertparameter von Werkzeugmaschinen!
Produktivität; Arbeitsgenauigkeit; Flexibilität; Verfügbarkeit der Maschine; Verbrauch
von Energie, Werkzeugen und Hilfsstoffen; Arbeits- und Umweltschutz.
Nennen sie Kenngrößen von Werkzeugmaschinen!
– Maximale Werkstückgröße bzw. maximale Verfahrwege in den Achsen
– Maschinendrehzahlbereich
– Geschwindigkeiten
– Genauigkeiten
– Leistungen.
Was beschreiben Kennlinien und welche Kennlinien sind typisch für Werkzeugmaschinen?
Kennlinien beschreiben das Verhalten von zwei Größen zueinander, z. B. an Drehmaschinen:
Drehzahl - Schnittgeschwindigkeits - Kennlinien.
Was versteht man unter einer Universalmaschine, was unterscheidet sie von einer Einzweckmaschine?
Die Universalmaschine gestattet die Bearbeitung eines breiten Spektrums an Bearbeitungsaufgaben,
jedoch meist mit einer etwas geringeren Produktivität als Einzweckmaschinen.
Wie können die Eigenschaften Flexibilät und Produktivität von Werkzeugmaschinen beschrieben werden?
Flexibilität und Produktivität von Werkzeugmaschinen zeigen gegenläufiges Verhalten
und sind stark vom Automatisierungsgrad abhängig.
Welche Ziele werden mit der Automatisierung im Wesentlichen verfolgt?
– kurze Produktionszeiten (pro Maschine)
– kurze Durchlaufzeiten (gesamter Fertigungsprozess)
– höhere Auslastung der Maschinen
– geringere Kapitalbindung.
Welche Möglichkeiten ergeben sich für die Verkürzung der Hauptzeiten?
bessere Schneidstoffe höhere Schnittgeschwindigkeit
mehrere Werkzeuge im Eingriff z. B. Bohrköpfe (mehrere Bohrköpfe im Eingriff);
höhere Produktivität, geringere Flexibilität.
Welche Möglichkeiten ergeben sich für die Verkürzung der Nebenzeiten?
Verfahrwege, Werkzeugwechsel verkürzen
(Ein-) Spannzeiten der Rohlinge verkürzen z. B. Palettenwechsel, zentrale Spannstelle
Welche Entwicklung kennzecihnet den Beginn des Industriezeitalters?
Die Mechanisierung der Support- und Leitspindeldrehbank.
Nennen Sie Anforderungen an Werkzeugmaschinen, welche sich aus der Verwendung der WZM ergeben!
Aufbau, Arbeitsraum, Bewegungsgröße, Werkstückanzahl- und Vielfalt, Umweltbedingungen,
verfahrensspezifische Bewegungen und Kräfte, Ergonomie, Wartungsfreundlichkeit,
Kosten, Aufstellfläche, Emission von Lärm und Staub...
Wie werden die tragenden und stützenden Grundkörper der WZM genannt?
Gestelle bzw. Gestellbauteile.
Welche Konstruktionen kommen zur Verwendung bei Gestellen von WZM?
Schweißkonstruktion, Gusskonstruktion (je nach verwendetem Werkstoff) sowie Kombination
aus beidem.
Welche Komponenten beeinflußen die Gestellform?
Die Gestellform wird vor allem durch die Lage und Länge der Bewegungsachsen und
der damit zusammenhängenden räumlichen Anordnung der Baugruppen und Bauteile
wie beispielsweise Spindel, Schlitten, Support, Motoren und Steuerorgane festgelegt
Skizieren sie ein C-Gestell und ein O-Gestell.
Um welche Bauformen handelt es sich bei folgenden Gestellen?
Erläutern Sie, wie Prozesskräfte, Werkstückgewicht, Zugänglichkeit Einfluss auf die Gestaltung der Gestelle nehmen!
− Prozesskräfte aus den Fertigungs- und Bearbeitungsvorgängen. Das sind zum Beispiel
Schnitt- oder Umformkräfte, aber auch Flieh- und Unwuchtkräfte der Werkstücke
und Maschinenteile.
− Werkstückgewicht und damit verbunden, das vorgesehene Handling zur Werkstückbeschickung.
Roboter und Manipulatoren können beliebig agieren, Kräne können im
Wesentlichen nur senkrecht die Werkstücke zuführen.
− Zugänglichkeit bei Betrieb, Montage und Wartung. Werkstück- und Werkzeugwechsel,
aber auch Spänebeseitigung, muss ohne Behinderung möglich sein. Verbrauchsmaterialien
wie Kühl- und Schmierstoffe, aber auch Filter der Hydraulik- und Pneumatikkomponenten
sollten gut zugänglich sein.
Welche Werkstoffeigenschaften sind wichtig für die Gestelle?
− Festigkeit (Streckgrenze, Dauerfestigkeit)
− spezifisches Gewicht
− Elastizitätsmodul, Gleitmodul
− Materialdämpfung
− Reibwert, Härte
− Abbau von Eigenspannungen, Kriechen, Relaxion
− thermischer Ausdehnungskoeffizient, spezifische Wärme, Wärmeübergangszahl.
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Lernkarten
Welches sind synchrone, welches asynchrone Achsen?
Synchrone Hauptachsen (XYZABC),
Asynchrone Hilfs- oder Nebenachsen (z. B. UVW)
Welche Funktion besitzt das Anpassteil?
die Steuersignale der CNC auf den erforderlichen Leistungspegel zur Ansteuerung der
Stellglieder (Aktoren) zu verstärken
Welche Adresszuordnungen verbergen sich hinter G, F, M, S, T, H und O?
G = Go = Geometriefunktionen, wie soll der programmierte Endpunkt angefahren werden, Interpolationsart (Gerade, Spline, Kreis),
Nullpunktkorrektur,...
F = Feed = Vorschubgeschwindigkeit
M = Miscellaneous = Verschiedenes, wie z. B. EIN/AUS, Klemmung AUF/ZU, Werkzeugwechsel, (Hilfsfunktionen)
S = Spindel = Spindeldrehzahl
T = Tool = Werkzeugnummer
H = High = Werkzeuglängenkorrektur
O = Offset = achsparalleler Werkzeugversatz
Wie ist ein direkt messender Drehgeber an einem Drehtisch angebracht?
Axial
Nennen Sie einige Kriterien zur Auswahl eines Messsystems an CNC-Maschinen!
Genauigkeit, Messlänge, Störsicherheit, Messystemüberwachung, Batteriepufferung
Was sind die Vor- und Nachteile einer direkten absoluten Wegmessung gegenüber einer
indirekten inkrementalen Wegmessung?
Vorteile:
– Durch absolute Wegmessung ist keine Referenzierung der Antriebe nach einer
Abschaltung/Stromausfall nötig
– Bei einer direkten Wegmessung erfolgt die Messung unmittelbar am Messort (z. B.
beweglicher Maschinentisch mit Glasmaßstab und Sensor). Dadurch spielen Fertigungsungenauigkeiten im Antrieb (Getriebe, Kugelumlaufspindel) sowie elastische Verformungen keine Rolle.
Nachteile:
– Meist kostenintensiver
– Indirekt messende Drehgeber auf der Antriebsachse sind konstruktiv einfacher zu
integrieren und besser zugänglich bei einer Wartung
Wie funktioniert die photoelektrische Wegmessung im Auflicht- bzw. Durchlichtverfahren mit einer digitalen Messwertverarbeitung?
Ein bewegliches Gitter wird über ein feststehendes Gitter gleicher Teilung bewegt.
Dabei fällt Licht aus einer Lichtquelle auf das bewegliche Gitter. Im Durchlichtverfahren
befindet sich ein Photosensor unterhalb des feststehenden Gitters, dessen Teilstriche
abwechselnd lichtdurchlässig und lichtundurchlässig sind. Bei einer Relativbewegung
im Abstand der Teilstriche (Weginkrement) registriert die Photodiode einen Lichtimpuls.
Die Impulse werden durch eine digitale Auswerteeinheit gezählt und daraus der
zurückgelegte Weg abgeleitet (Addition bzw. Subtraktion).
Im Auflichtverfahren wird das Licht aus der Lichtquelle durch den feststehenden Maßstab
abwechselnd absorbiert und reflektiert. Auswertung erfolgt analog zum Durchlichtverfahren.
Woraus besteht die Plastifiziereinheit einer Schneckenspritzgießmaschine?
Beheizter Zylinder, einfülltrichter, Schnecke, Motor (Rotation), Hydraulikzylinder, Düse
Aus welchem Grund kann man arbeitsgebundenen Maschinen nur sehr schwierig Kraft-Weg-Verläufe vorgeben?
Bei arbeitsgebundenen Pressen wird der Energieinhalt des Stößels vollständig auf das
Werkstück übertragen. Welche Kraft zu einem bestimmten Zeitpunkt wirkt, hängt von
der aktuellen Geometrie und der momentanen Formänderungsfestigkeit des Werkstoffs
ab.
Für die Produktion von Laschen aus einem Stahlwerkstoff mit sehr hohen Genauigkeitsanforderungen ist eine mittelhohe Schneidkraft erforderlich. Diese Lasche soll in Großserienfertigung aus kontinuierlich zugeführtem Band auf einem mehrstufigen Werkzeug hergestellt werden.
Welches Pressenkonzept (Wirkungsweise, Gestell) wählen Sie? Begründen Sie Ihre Wahl.
Weggebundene, einfachwirkende Presse mit O-Gestell.
Weggebunden: sehr hohe Hubzahl möglich (Großserienfertigung).
Einfachwirkend: Der Schneidvorgang benötigt einen Niederhalter. Im Folgeverbundwerkzeug
lässt sich diese zusätzliche Wirkbewegung durch Federkraft aufbringen. Eine
werkzeugseitige realisierte zweite Wirkbewegung ist kostengünstiger als der Einsatz
einer zweifachwirkenden Presse.
O-Gestell: durch symmetrische Auffederung hohe Genauigkeit, gut automatisierbares
Werkstückhandling.
Was wird unter einer dreifachwirkenden Presse verstanden? Geben Sie ein Beispiel.
Eine dreifach wirkende Presse führt drei synchronisierte Wirkbewegungen aus. Bei
einer Tiefziehpresse könnten dies beispielsweise die Stößelbewegung, die Bewegung
des Niederhalters und ein Auswerfer-Mechanismus sein.
Welche Funktionen hat eine Presse für die Innenhochdruckumformung und wie werden diese realisiert?
Eine Presse für die Innenhochdruckumformung verfügt über folgende Funktionen:
– Öffnen und Schließen des geteilten Gesenks (Stößelbewegung)
– Abdichten der Stirnseiten des Halbzeuges und axiales Nachführen von Material
(Bewegliche Axialkolben)
– Erzeugung des Innendrucks (Hydraulische Pumpe)
Welche beiden Hauptvorschubrichtungen unterscheidet man beim Außendrehen? Welche Geometrie entsteht jeweils, wenn nur eine Vorschubrichtung aktiviert ist?
Vorschub parallel zur Werkstückdrehachse: Erzeugung kreiszylindrischer Geometrien.
Vorschub quer zur Werkstückdrehachse: Erzeugung von (ebenen) Stirnflächen.
Wo können Werkzeugträger bei einer Portalkarussellmaschine vorgesehen werden?
Der Werkzeugträger kann an der Traverse (Querbalken, Portal) oder an den Ständern
angebracht werden.
Welche Merkmale weist eine Säulenbohrmaschine auf?
Das Maschinengestell einer Säulenbohrmaschinen ist als Rohr ausgeführt. Die Bauweise
ist somit sehr einfach dargestellt. Sowohl das Gestell als auch der um das Gestell
drehbare Tisch sind relativ „biegeweich“, daher sind Säulenbohrmaschinen nicht für
Bearbeitungen mit besonders hohen Kräften geeignet.
Der Antrieb der Bohrspindel vom Antriebsmotor wird meist über einfache Riementriebe
gewährleistet.
Die Vorschubbewegung bringt man üblicherweise von Hand auf.
Welchen Nachteil hat das Einlippentiefbohren? Nennen Sie ein Tiefbohrwerkzeugsystem, das diesen Nachteil nicht aufweist.
Beim Einlippenbohren werden Kühlschmiermittel und Späne außen am Werkzeug
abgeleitet. Dabei kann es vorkommen, dass sich Späne zwischen Werkzeug und Bohrlochwand
verklemmen, worunter die Bohrqualität leidet.
Durch Verwendung von BTA- oder Ejektorbohrern kann dies vermieden werden, da
Kühlschmierstoff und Späne im Werkzeuginneren abfließen.
Nennen Sie je einen Vorteil von Portalfräsmaschinen in der Tisch- und in der Gantry-Bauweise im Vergleich zur jeweils anderen Bauart.
Tischbauweise: höhere statische und dynamische Steifigkeit.
Gantry-Bauweise: kürzere Bettlänge.
Wie kann eine allseitige Bearbeitung inklusive Bohren und Fräsen auf einer Drehmaschine realisiert werden?
Eine allseitige Bearbeitung ist durch Übergabe des Bauteils auf eine Gegenspindel möglich.
Eine kombinierte Bearbeitung aus Drehen, Fräsen und Bohren erfordert angetriebene
Werkzeuge in einer Drehmaschine oder eine Dreh-Fräs-Maschine.
Was unterscheidet ein Bearbeitungszentrum von einer universellen NC-Fräsmaschine?
Ein Bearbeitungszentrum verfügt über einen größeren Automatisierungsgrad, der
durch zusätzliche Peripheriegeräte (z. B. Werkzeugwechsler und Werkstückwechsler)
bewerkstelligt wird. Werkstückwechsler erlauben hauptzeitparalleles Rüsten an einem
separaten Rüstplatz, während die Maschine ein anderes Teil auf einem Werkstückträger
(z. B. Palette) im Arbeitsraum bearbeitet. Werkzeugwechsler ermöglichen Werkzeugwechsel
in wenigen Sekunden und verkürzen so unproduktive Nebenzeiten.
Wodurch unterscheiden sich die Werkstückaufnahmen bei Innen- und Außenräumen?
Beim Innenräumen wird das Werkstück nur vorzentriert, aber nicht fixiert. Durch diese
schwimmende Lagerung können Bewegungen während des Durchziehens der Räumnadel
durch das Werkstück ausgeglichen werden. Somit ist dieser Prozess selbstzentrierend.
Beim Außenräumen hingegen muss das Werkstück fest eingespannt werden. Dies ist
erforderlich, da das Werkzeug nur am Werkstück vorbeigeführt wird. Ohne Fixierung
würde es nur weggeschoben, aber nicht bearbeitet werden.
Zu welchem Einsatzzweck verwendet man Portalschleifmaschinen? Welche Merkmale weisen Portalschleifmaschinen auf?
Portalschleifmaschinen werden eingesetzt, um sehr große, sehr schwere Werkstücke
durch Planschleifen zu bearbeiten. Im Vergleich zu anderen Schleifmaschinen sind Portalschleifmaschinen
besonders groß und haben einen Querbalken, der über einem oder
meist zwei Maschinenständer angebracht ist. Mit diesem Querbalken (Portal) ist die in
zwei Richtungen verfahrbare Werkzeugspindel verbunden. Üblicherweise führt der
Tisch, auf den die Werkstücke aufgespannt sind, den Vorschub aus.
Warum kommt der Schleifspindellagerung bei Schleifmaschinen eine besondere Bedeutung zu?
Die ausgewählte Lagerart für die Schleifspindel hat einen wesentlichen Einfluss auf das
Schleifergebnis. Unterschiedliche Schleifverfahren haben verschiedene Anforderungen
an die Lagerung bezüglich Spiel, Laufruhe, Elastizität, Schwingungseigenschaften etc.
Die richtige Wahl ist maßgeblich für einen optimalen Schleifprozess. Unter Berücksichtigung
des Aufwand-Nutzen-Verhältnisses ist immer die wirtschaftlichste Alternative
für einen bestimmten Anwendungsfall auszuwählen.
Welche Anforderungen stellt der Prozess des Schleifens an eine Werkzeugmaschine im Vergleich zur Zerspanung mit geometrisch bestimmter Schneide (z. B. Drehen, Fräsen)?
Das Schleifen erfolgt bei sehr viel größeren Umfangsgeschwindigkeiten im Vergleich
beispielsweise zum Drehen. Dies erfordert Spindeln mit hohen Drehzahlen und hohe
Wuchtgüten der rotierenden Teile (Spindel, Schleifscheibe mit Aufnahme). Durch stark
negative Spanwinkel wird viel Wärme aus Umformarbeit und Reibung erzeugt, die
durch einen Kühlschmiermittelkreislauf vom Werkstück abgeführt werden muss. An
der Schleifscheibe entstehen große Normal- und Tangentialkräfte. Spindelsystem,
Maschinentisch und Werkstückaufnahme müssen dementsprechend sehr steif ausgelegt
werden.
Ordnen Sie Band-, Kreis- und Bügelsäge hinsichtlich der Investitionskosten und erzielbarer Schneidleistung.
Investitionskosten (steigend): Bügel-, Band-, Kreissägemaschine
Schneidleistung (steigend): Bügel-, Band-, Kreissägemaschine
Welchen Zweck erfüllt ein Wechselschliff bei einem Kreissägeblatt aus Schnellarbeitsstahl?
Der Wechselschliff, wie auch andere Schneidenkonzepte (z. B. Schränkung, Rollenschliff,
Vor- und Nachschneide), verbreitert die Sägenut und bricht die Sägespäne.
Dadurch wird die Gefahr des Verklemmens des Sägeblatts in der Nut oder das Verklemmen
von Spänen deutlich reduziert und dadurch die Prozesssicherheit gesteigert.
Wodurch ist die Flexibilität von starren Fertigungssystemen beschränkt?
Starre Fertigungssysteme sind auf die hochproduktive Fertigung eines Werkstücks spezialisiert.
Alle Prozesse richten sich nach einer Geometrie. Eine geänderte Geometrie
erfordert andere Spannsysteme, andere Bearbeitungswerkzeuge, möglicherweise sogar
andere Bearbeitungsverfahren. Zum Umrüsten ist daher ein hoher Aufwand erforderlich.
Gleichzeitig ist die Anzahl der Bearbeitungsstationen in einer Transferstraße oder auf
einer Rundtaktanlage festgelegt. Damit ist die mögliche Anzahl an durchführbaren
Arbeitsschritten beschränkt.
Wodurch unterscheidet sich das selektive Lasersintern vom Laminated Object Modelling?
Beim selektiven Lasersintern kommen pulverförmige Ausgangswerkstoffe zum Einsatz,
beim Laminated Object Modelling (LOM) folienförmige. In beiden Fällen werden die
Werkstücke schichtweise aufgebaut.
Beim Lasersintern werden Pulverteilchen in der Ebene sowie schichtübergreifend miteinander
verschmolzen. Beim LOM werden aus Folien ausgeschnittene Konturen schichtweise
miteinander verbunden (laminiert).
Folgende Anforderungen sind an eine Steuerung zu stellen:
1. Intuitive Bedienbarkeit
2. Trennung des Bedieners vom Gefahrenbereich
3. Gewährleistung der Prozesssicherheit: Der Prozess soll nicht vom subjektiven Empfinden
des Bedieners beeinflusst werden.
4. Hohe Leistungsfähigkeit der Steuerung und damit verbunden hohe Produktivität der
Maschine
5. Geringer Aufwand in der Arbeitsvorbereitung / Programmieraufwand
Wovon hängt die Produktivität einer Werkzeugmaschine ab?
Die Produktivität einer Werkzeugmaschine hängt ab von
a) der Komplexität der Werkstücke
b) Stückzahl
c) Prozessperipherie
d) Flexibilität
e) Leistungsfähigkeit der Steuerung
f) Technik der Fertigung
Welche Bedeutung hat die SPS für die numerische Steuerung (NC)?
Die SPS erteilt die Freigabe an die NC. Alle sicherheitsrelevanten Funktionen werden
durch die SPS gesteuert. Erst wenn alle sicherheitsrelevanten Einrichtungen der
Maschine den Sollzustand erreicht haben, darf die NC mit der eigentlichen Bearbeitung
beginnen. Ferner überwacht die SPS den Prozesszustand. Werden Grenzwerte von der
SPS erkannt, wird die NC gestoppt.
Welche Bedingungen sind bei einer Presse für die Prozessfreigabe durch die SPS abzufragen?
Die Freigabebedingungen bei einer Presse sind:
- Berührungsschutz ist geschlossen.
- Peripheriegeräte sind eingeschaltet und betriebsbereit:
– Das Halbzeug ist mit Umformschmierstoff benetzt.
– Zentralschmierung ist eingeschaltet.
- Die Endschalter des Kissens und der Stempel sind nicht betätigt.
- Wirkleistung wird vom Leistungsteil zur Verfügung gestellt. Damit geht einher:
– Werkzeug ist eingespannt.
– Hydraulikdruck ist erreicht.
- Werkstück ist vorhanden.
Geben Sie zu den angegebenen Funktionen die jeweils zugehörigen Steuerungskomponenten an.
Fernwartung
Auftragsverwaltung / Palettenverwaltung
Externe Datenübertragung: NC-Daten / Werkzeugdaten
Benutzerschnittstelle
Bahnprogrammierung
Werkzeugmanagement
Werkstückvermessung
Fehlerkompensation / Maschinenüberwachung
Antriebsparametrisierung
Simulation / Kollisionskontrolle
Den Funktionen können folgende Steuerungskomponenten zugeordnet werden:
– Fernwartung: Bussysteme, Netzwerkanbindung, SPS
– Auftragsverwaltung, Palettenverwaltung: SPS, PC
– Datenübertragung, NC-Daten Werkzeugdaten: NC, Bussysteme, Netzwerkanbindung,
SPS
– Benutzerschnittstellen: PC, SPS
– Bahnprogrammierung: PC, NC
– Werkzeugmanagement: PC, SPS
– Werkzeugvermessung: NC, SPS
– Fehlerkompensation, Maschinenüberwachung: SPS, NC
– Antriebsparametrierung: PC
– Simulation, Kollisionskontrolle: PC
Welche Symbole in Tabelle 1 sind spezifisch für die Fertigungsverfahren Drehen und Fräsen?
„Futter öffnen/schließen“ ist spezifisch für das Fertigungsverfahren Drehen, „Gleichlauffräsen“
für das Fräsen.
Wie würden Sie als Konstrukteur die Kapazität im Umrichter auslegen?
Die Kapazität im Umrichter ist entsprechend der freiwerdenden Bremsenergie auszulegen.
Wenn alle Achsen sich eine Kapazität teilen, muss die im Extremfall gleichzeitig
freiwerdende Bremsenergie aller Achsen bei maximaler negativer Beschleunigung
berücksichtigt werden.
Sie möchten eine Hochfrequenzspindel mit einer Drehzahl von bis zu 60 000 min-1 betreiben. Legen Sie bitte die nötige PWM-Frequenz fest, wenn entsprechend der Abtasttheorie mit mindestens der zehnfachen Frequenz abgetastet werden muss. Wie groß ist dann die entsprechende Totzeit im Stromregelkreis in μs?
Die Totzeit im Stromregelkreis in Ts berechnet sich wie folgt:
Maximale Winkelgeschwindigkeit der Spindel:
Was unterscheidet eine SPS im Wesentlichen von einem PC?
Ein PC hat keine analogen und digitalen Ein- und Ausgänge. Eine SPS hat keine Grafikkarte.
Welche Netzwerkprotokolle und -systeme werden in den jeweiligen Automatisierungshierachien verwendet?
Auf der Feldebene werden hauptsächlich Feldbusse und gegebenenfalls Ethernet verwendet.
Auf Betriebsleitebene und Managementebene wird fast ausschließlich Ethernet
eingesetzt.
Zählen Sie die Bestandteile eines Feldbustelegramms auf.
Telegramme bestehen mindestens aus
– einer Synchronisierung oder einem Startsignal,
– einer Quellenadresse,
– einer Zieladresse,
– einer Information über die Länge des Telegramms,
– dem eigentlichen Datenfeld oder Telegramminhalt,
– einer Kennzeichnung oder Prüfsumme,
– einer Bestätigung
– und dem Schlussbit.
Was ist der Unterschied zwischen der Datenübertragung auf der Feldbusebene und der Übertragung in TCP/IP-Netzwerken?
In Feldbussystemen werden zyklisch kleine Datenmengen übertragen bei hohen Anforderungen
an die Übertragungsgeschwindigkeit (Echtzeit), um die Überwachung schnell
laufender Maschinen und Anlagen zu ermöglichen. In TCP/IP-Netzwerken und allgemein
dem Internet werden große Datenpakete meist einmalig übertragen.
In was für einer Programm-Organisationseinheit würden Sie das SPS-Programm der Werkzeugvermessung hinterlegen?
Das SPS-Programm ist in einem Funktionsbaustein zu hinterlegen. Dieser beinhaltet
einzelne Funktionen und Anweisungen. Der Funktionsbaustein wird in einem Projekt
nach Bedarf aufgerufen werden.
