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Stefan Noser
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Lernende 102 Lernende
Sprache Deutsch
Stufe Universität
Erstellt / Aktualisiert 15.01.2014 / 26.03.2022
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Welchen Einfluss hat der Arbeitspunkt auf die Verformung des Maschinengestells? Erläutern Sie

Belastungen -> Verformungen von Bauteilen, Verlagerungen von Baugruppen -> Lagezuordnung Werkzeug – Werkstück -> Auswirkung auf das Arbeitsergebnis bzw. die Arbeitsgenauigkeit

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Nenne min. fünf externe thermische Belastungen die auf eine Werkzeugmaschine wirken.

Hallenklima

  1. Vertikale / horizontale Temperaturverteilung
  2. Temperaturschwankungen (Tag / Nacht, Klimaanlagen)
  3. Luftströmungen (Gebläse)

Direkter Strahlen einfluss

  1. Sonne
  2. Heizkörper
  3. Benachbarte Anlagen 

Wärmesenken

  1. Fundamente
  2. Geöffnete Hallentore, Fenster
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Nenne min. fünf interne thermische Belastungen die auf eine Werkzeugmaschine wirken.

Antriebsverluste

  1. Lager
  2. Getriebe, Kupplungen
  3. Motoren, Pumpen
  4. Führungen
  5. Hydrauliksystem

Zerspannungswärme

  1. Werkzeug
  2. Werkstück
  3. Späne
  4. Kühlschmiermittel
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Nenne min. fünf konstruktive Massnahmen, wie ich die thermische Belastung an Werkzeugmaschinen reduziert werden kann.

Konstruktive Massnahmen

  1. Verringerung der Wärmequellen
    zB. Wärmequellen ausserhalb der Maschine (Hydraulik, Kühlmittelpumpen)
  2. Verringerung der Auswirkungen
    zB. thermisch optimierte Konstruktion, Werkstoffauswahl

Kompensatorische Massnahmen

  1. Mit Eingriff in den Energiehauslhalt
    zB. geregelte Kühlung
  2. ohne Eingriff in den Energiehaushalt
    zB. Entwicklung von Kompensationsalgorithmen

Umgebungseinfluss

  1. konstante Raumtemperatur
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Wieviel Prozent der Eingangsleistung einer Werkzeugmaschine werden in Prozessleistung umgesetzt. Erläutern Sie!

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ca. 30% ??

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Was versteht man unter Fehlerkompensation?

Softwaretechnische Kompensation der fehlerhaften Maschinengeometrie, wie zB.:

  1. Umkehrspiel
  2. Spindelsteigungsfehler
  3. Schiefe und/oder kippende Achsen
  4. Thermische Ausdehnung
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Was versteht man unter Prozessmonitoring?

  • Prozessmonitoring ist die gemeinsame, andauernde Überwachung einzelner Aktivitäten, die in zeitlich, logischer Abfolge in einem gewissen Geschäftskontext (Prozess) einen Wert erbringen.
  • Monitoring ist ein Überbegriff für alle Arten der unmittelbaren systematischen Erfassung (Protokollierung), Beobachtung oder Überwachung eines Vorgangs oder Prozesses mittels technischer Hilfsmitte (zB. Langzeit-EKG) oder anderen Beobachtungssysteme. Dabei ist die wiederholte regelmässige Durchführung ein zentrales Element der jeweiligen Untersuchungsprogramme, um anhand von Ergebnisvergleichen Schlussfolgerungen ziehen zu können. Eine Funktion des Monitorings besteht darin, bei einem beobachteten Ablauf bzw. Prozess steuernd einzugreifen, sofern dieser nicht den gewünschten Verlauf nimmt bzw. bestimmte Schwellwerte unter- bzw. überschritten sind (siehe auch Regelungstechnik). Monitoring ist deshalb ein Sondertyp des Protokollierens.
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Welche Aufgaben hat ein Nullpunktspannsystem?

Das Null-Punkt-Spannsystem erlaubt einen sekundenschnellen Wechsel für Paletten, Vorrichtungen, Schraubstöcke oder Werkstücke mit einem genau definierten Nullpunkt.

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Was versteht man unter Frässtrategien. Beispiel!

Mit welcher Strategie / Arbeitsablauf ein Werkstück gefertigt wird, zB. Impeller

  • Schruppbearbeitung nur mit 3-Achsen und schliessen Simultan oder
  • Bereits beim Schruppen Simultan
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Welche Fehler können trotz einwandfrei programmierten Werkstück in der Fräsbearbeitung auftreten?

  • Werkzeug nicht korrekt definiert oder ausgemessen
  • Werkzeug verschleiss
  • Verschweissen bei Bearbeitung ohne Kühlung
  • Spänestau, mangelhaftes Abführen von Spänen
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Welchen Einfluss hat ein Rundlauffehler am Werkzeug auf das Fräsergebnis?

  • Vibrationen bei hohen Drehzahlen (Unwucht)
  • Massabweichungen infolge Unwucht
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Welche Aufgabe hat ein Sperrluftsystem an Werkzeugmaschinen?

Bei Führungen, Lagern und Spindeln wird mit einem Sperrluftsystem gearbeitet, damit keine Fremdpartikel auf die genannten Bauteile kommen. Es besteht an diesen Stellen einen leichten Überdruck, wie bei einem Reinraum.

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Was versteht man unter Gewichtskompensation an Werkzeugmaschinen?

Bei Bewegungen in der vertikalen Richtung erfolgen Erdanziehungskräfte auf die Achse, was zu einer Reduktion der Genauigkeit führt. Damit dies nicht passiert, werden die Achsen auf Pneumatikzylindern abgestützt, welche das Gewicht der Achse übernehmen. Somit könnte man diese mit dem Finger in vertikaler Richtung bewegen.

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2 Kommentare

  • 16.06.2017
    Die Wuchtgüte ist ein Qualitätsmerkmal und wird in mm/s angegeben. Die Wuchtgüte gibt an wie viel Unwucht(g*mm /kg) ein drehender Körper bei einer bestimmten Drehzahl(U/min) aufweisen darf.
  • 14.06.2016  | 100 %
    Die Antwort beschreibt die Unwucht aber nicht die Wuchtgüte. Die Wuchtgüte beschreibt die maximal zulässige Unwucht in Abhängigkeit der Drehzahl.
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Welche Bedeutung hat die Wuchtgüte des Werkzeuges?

Die Wuchtgüte gibt im eigentlichen Sinne den Abstand des Schwerpunktes zur Rotationsachse an. Sie bedeutet wie viel Gramm im Abstand von 1mm zur Rotationsachse pro Kilogramm Werkzeugmasse verschoben sind.

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Ist es ausreichend das Werkzeug für hohe Drehzahlen zu Wuchten? Begründung!

Nein, das Gesamtsystem muss für die gewünschte Drehzahl ausgewuchtet sein. Somit betrifft das Wuchten auch die Werkzeughalter und allenfalls auch die Spindel.

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Nenne die fünf wichtigsten Anforderungen an Maschinengestelle.

  1. Hohe statische, dynamische und thermische Steifigkeit
  2. Fertigungsgerechte Gestaltung
  3. Ungehinderter Späneabfall und rationelle Späneabfuhr
  4. Ergonomisch günstige Form
  5. Ästhetisch optimale Gestalt
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Nach welchen zwei Kriterien werden Bauformen von Maschinengestellen unterschieden?

Bettformen

  • Flachbett
  • Schrägbett
  • Frontbett
  • Ständer

Relative Lage zwischen Werkzeug und Werkstück

  • Spindel parallel zum Fundament
  • Spindel senkrecht zum Fundament
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Welche Vorteile haben Schrägbettgestelle?

  1. Vierbahnenbett ist möglich (keine Kollision)
  2. Führungsbahnen sind komplett abgedeckt
  3. Späneabfuhr ist ohne Problem möglich
  4. Reitstockausführung ist wesentlich stabiler
  5. Einsatz von Lünetten ist möglich
  6. Gute Ergonomie
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Erläutere die Unterschiede von Werkzeugmaschinen in horizontaler und vertikaler Bauweise.

Grundsätzlich unterscheiden sich die beiden Bauarten nur durch die Spindelausrichtung von horizontal auf vertikal.         

  1. Fräsmaschine:
    Durch die horizontale Ausrichtung in Zusammenarbeit mit einem Drehtisch, sind 4 Seitenbearbeitungen möglich. Bei vertikaler Bauweise jedoch meist nur eine Seite.
  2. Drehmaschine,
    Horizontal: Optimale Späneabfuhr möglich und meist gute Ergonomie,
    Vertikal: Bearbeitung von sehr grossen und schweren Bauteilen ist möglich
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Skizziere eine Werkzeugmaschine in Kreuztisch - und Kreuzbettausführung. Erläutere die Vor - und Nachteile der Bauweisen.

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Die Kreuzbettbauweise eignet sich sehr gut für massive Werkstücke, somit muss die schwere Masse nur bei einer Achse bewegt werden.

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Aus welchen zehn Hauptkomponenten besteht eine Werkzeugmaschine?

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  1. Maschinenbett
  2. Maschinenständer (I-Achse)
  3. Hauptspindelmotor
  4. Getriebe
  5. Spindelträger (Y-Achse)
  6. Rundschalttisch (X-Achse)
  7. Palettenwechsler
  8. Werkzeugwechsler und Magazin
  9. Spritzschutzeinrichtung
  10. Kühlmitteleinrichtung
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Welche Vorteile haben Maschinengestelle in O-Bauform?

+ Vorteil: Höhere Steifigkeit des Gestells

+ Vorteil: Steife und genauere Führung des Werkzeugs im Umformprozess

- Nachteil: weniger gute Zugänglichkeit

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Wo werden Maschinengestelle in O -Bauform bevorzugt eingesetzt?

Pressen und Fräsmaschinen mittlerer Baugrösse.

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Welche Vor- und Nachteile haben Maschinengestelle in geschweisster Bauweise?

+ Vorteile:

  1. Gross- und Sondermaschinen möglich
  2. Hochfeste Gestelle und somit geringe Strukturquerschnitte
  3. Geeignet für Hochgeschwindigkeitszentren

- Nachteile:

  1. Geringe Schwingungsdämpfung
  2. Verzug und Belastung des Materiales beim Schweissen
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Was versteht man unter einem Bearbeitungszentrum?

Eine Basismaschine (NC) mit folgenden Zusätzen:

  1. Automatisierter Werkstückwechsel
  2. Automatisierter Werkzeugwechsel
  3. Mehrseitenbearbeitung
  4. Programmspeicher

Eine Maschine welche z.B. ein ganzes Wochenende verschiedene Paletten bzw. Aufträge ohne Bediener abarbeiten kann

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Was versteht man unter einer Fertigungszelle?

Ein Bearbeitungszentrum mit folgenden Zusätzen:

  1. Werkstück- oder Palettenspeicher
  2. Erweiterter Werkzeugspeicher
  3. Be- und Entladeeinrichtung
  4. Rechneranbindung
  5. Überwachungseinrichtungen
  6. Integrierte Messeinrichtung
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Was versteht man unter einem Fertigungssystem?

Fertigungszellen mit folgenden Zusaätzen

  1. Mehrmaschinenkonzept
  2. Werkzeugtransporteinrichtung
  3. Werkstück-Verkettung
  4. Werkzeug-Logistik
  5. Automatische Fertigungssteuerung über DNC und Leitrechner
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Was unterscheidet eine NC-Fräsmaschine von einem Bearbeitungszentrum?

Ein Bearbeitungszentrum ist eine Basismaschine (NC) mit folgenden Zusätzen:

  1. Automatisierter Werkstückwechsel
  2. Automatisierter Werkzeugwechsel
  3. Mehrseitenbearbeitung
  4. Programmspeicher
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Erläutern Sie die Begriffe „Werkzeugwechselzeit“ und „Span -zu-Span-Zeit.

  • Die Werkzeugwechselzeit ist ein Mass für die Schnelligkeit des Werkzeugwechslers.
  • Span-zu-Span-Zeit: Wie lange dauert es von meiner Bearbeitungsposition XYZ am Werkstück mit laufender Spindel, Kühlmittel, … bis ich mit dem neuen Werkzeug wieder an dieser Position bin und Bearbeiten kann. Quasi von Ende des Spanens bis zum Neubeginn.
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Nenne min. fünf Anforderungen an den Gestellwerkstoff.

Werkstofftechnische Anforderungen

  1. Festigkeit (Streckgrenze, Dauerfestigkeit) à Sicherheit gegen plastische Verformung und Bruch
  2. Spezifisches Gewicht à Masseverteilung, statisches und dynamisches Verhalten, Beschleunigungsverhalten
  3. Elastizitätsmodul, Gleitmodul à statisches und dynamische Verhalten
  4. Materialdämpfung à dynamisches Verhalten
  5. Reibwerte, Härte à Reibungs- und Verschleissverhalten in den Gleitzonen
  6. Eigenspannungen, Kriechen, Relaxation à Langzeitgeometriekonstanz
  7. Thermischer Ausdehnungskoeffizient, spezifische Wärme, Wärmeübergangszahl à thermoelastisches Verhalten

Fertigungstechnische Anforderungen:

  1. Bearbeitbarkeit
  2. Schweiss- und Giessfähigkeit

Wirtschaftliche Anforderungen

  1. Materialkosten
  2. Wirtschaftliche Fertigung