Werkzeugmaschinen 1&2
Zur Vorbereitung auf die Klausur Werkzeugmaschinen 1&2 an der TU KL SS14
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Fichier Détails
Cartes-fiches | 79 |
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Langue | Deutsch |
Catégorie | Technique |
Niveau | Université |
Crée / Actualisé | 13.08.2014 / 02.05.2018 |
Lien de web |
https://card2brain.ch/box/werkzeugmaschinen_12
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Intégrer |
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Erläutern sie offene Steuerungssysteme anhand der vier Merkmale!
- herstellerneutral -> unabhängig von Interessen eines bestimmten Herstellers
- durch Konsens getragen -> organisiert von Herstellern und Anwendern
- auf Standards basieren -> weite Verbreitung in Form von Standarts
- frei verfügbar -> für jeden Interessenten ohne Kosten
Erläutern sie die offene Systemarchitektur anhand der vier Merkmale!
- zusammenwirken => standardisierte Semantik von Variablen, einheitliche Verhaltensmodelle und Kommunikationsmechanismen
- portierbar => einzelne Systemkomponenten sind auf ver- schiedenen Plattformen lauffähig
- erweiterbar => Vergrößern oder Verkleinern der Funktionalität eines Systems durch Einschränken oder Erweitern einzelner Komponenten
- austauschbar => Ersetzen einer Komponente durch eine an- dere bzgl. Ihrer Fähigkeit, Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit
Erläutern sie die vorausschauende Interpolation!
- Analyse des Geschwindigkeitsverlaufs von mehreren Sätzen
- Geschwindigkeitsanpassung an den Satzübergängen
- Reduktion des Rucks
- Höhere Vorschübe
Was versteht man unter der satzorientieren Interpolation?
- Achsgeschwindigkeit am Satzbegin und -ende jeweils 0
- Starke Beschleunigungs- und Bremsvorgänge
- Erzeugung von Schwingungen und Ruck
- Begrenzung des Vorschubs
- Abhilfe: vorausschauende Interpolation
Was versteht man unter einer splinebasierter Interpolation? Erläutern sie die Vorteile gegenüber einer linearen Interpolation!
- Approximation einer Kontur durch Splines
- geringe Anzahl von Stützstellen -> weniger Sätze
- kontinuirlicher Geschwindigkeits- und Beschleunigungsverlauf
- höhere Ausführgeschwindigkeit
- bessere Dynamik
- größere Vorschübe
Welche Forderungen ergeben sich an Vorschubantriebe?
- Gute Dynamik (Zeitkonstanten 10-30ms)
- Ausregeln von Störgrößen (zB. Bearbeitungskräfte)
- Verzerrungsfreue Signalübertragung (gute Dämpfung, kein Überschwingen)
- Anpassbarkeit an das Gesamtsystem (Abstimmung auf andere Achsen)
- Hohe Steifigkeit
Nennen Sie die vier charakteristischen Parameter für das Übertragungsverhalten des Lageregelkreises und deren Formelzeichen!
- Geschwindigkeitsverstärkung Kv
- Kennkreisfrequenz (Eigenfrequenz) ω0
- Grenzfrequenz fg
- Dämpfungsgrad D
Nennen Sie drei Maßnahmen zur Reduktion von Bahnfehlern und je ein Beispiel!
- Konstruktive Maßnahmen -> Einsatz moderner, leistungsstarker Antriebe
- Regelungstechnische Maßnahmen -> Parameteroptimierung
- Steuerungstechnische Maßnahmen -> Vorsteuerungsverfahren
Was versteht man unter dem Schleppfehler und wie kann man ihm entgegenwirken?
- Schleppfehler: Differnz zwischen vorgegebenen Sollwert und realem Istwert einer Achse
- Abhilfe: erhöhung von Kv verringer den Schleppfehler, zu hohes Kv führt aber zu Überschwingen
- Wichtig: Schleppfehler sollte bei allen Achsen möglichst gleich sein -> keine Geometriefehler
Was versteht man unter SERCOS?
- SERielles Echtzeit Communikations System zur Ansteuerung von Achsantrieben
- Serielles Bussystem auf Lichtwellenleiter-Basis (LWL)
- max Länge zwischen zwei Teilnehmern: bis 40m
- Datenübertragunsrate 2MBits/s
Nennen sie Vorteile einer automatisierten Betriebsdatenerfassung (BDE), worauf ist bei einer Einführung zu achten?
Vorteile:
- mehr Transparenz der Produktion ( z.B. auch für ISO 9000 wichtig)
- Kosteneinsparung
- hohe Sicherheit gegen fehlerhafte Eingaben
- verbesserte Termintreue durch rechtzeitiges Erkennen von Problemen
- Verkürzung der Durchlaufzeiten
ABER:
- Schlüsselsysteme evtl. vorher überarbeiten
- rechtliche Konsequenzen rechtzeitig überdenken (BetrVerfg, BDatSchg)
- BDE als Baustein mit offenen Schnittstellen planen
- auf Auswahl kompetenter Anbieter achten
- die Mitarbeiter möglichst früh in den Auswahlprozess mit einbeziehen
- effiziente Notorganisation frühzeitig einplanen
Nennen sie min vier Funktionen der Steuerung eine FFS und je ein Beispiel!
- Werkzeugdatenverwaltung -> Werkzeugvoreinstellung/Standzeitüberwachung
- Maschinen und Betriebsdatenerfassung -> Erfassen und Protokollieren von Meldungen
- Auftragsverwaltung -> Auftragsfortschrittüberwachung
- Belegungsplan -> Maschinenbelegung
- Materialflußsteuerung -> Verwaltung von Arbeitsvorgängen
Nennen sie die 5 Regeln zur Getriebeaslegung!
- Übersetzungsverhältnis bei Hauptantrieben 0,5 < i < 4 (möglichst nah bei 1)
- Möglichst wenig, möglichst kleine Zahnradpaare
- Grenzzähnezahl zmin=14, Σz möglichst klein
- Drehzahlbereich einer Welle möglichst klein wählen
- Bei Mehrwellengetrieben (>2) größte Teilstufenzahl am Getriebeanfang
Wie lautet die Definition einer WZM nach DIN 69651?
Eine WZM ist eine mechanisierte und mehr oder weniger automatisierte Fertigungseinrichtung, die durch definierte, relative Bewegungen zwischen Werkzeug und Werkstück eine vorgegebene Form oder Veränderung am Werkstück erzeugt.
Nennen Sie die 5 Anforderungen an eine WZM!
- geometrische und kinematische Genauigkeit
- Festigkeit
- Automatisierung
- Sicherheit
- Umweltverhalten
Stellen sie die aufgeführten Maschinensysteme in einem Diagramm hinsichtlich Produktivität und Flexibilität dar. Um was für ein Maschinensystem handelt es sich jeweils?
- Transferstraße
- Einzweckmaschine
- flexible Transferstrasse
- numerisch gesteuerte Universalmaschine
- Einzweckmaschine
- flexible Fertigungszelle
Nenne sie die 4 Gestaltungsparameter einer WZM (jeweils 2 BSP)
- Hersteller
- Baureihen/Baukastensysteme
- Standardisierung
- technologische Entwicklung
- Informatuionstechnik
- Mikroelektronik
- Vorschriften
- Arbeitsschutz
- Maschinenschutz
- Anwender/Kunde
- Kosten/Nutzen
- Qualität
Erläutern Sie kurz die Vorgehensweise bei der Auswahl/Konstruktion von WZM!
- Beschreibung der Fertigungsaufgabe
- zu fertigendes Werkstückspektrum (Gestalt, Material, Genauigkeit,...)
- Auswahl des Fertigungsverfahrens/der Werkzeuge sowie Automatisierung
- Verfahren (abtragend, spanend, umformend,..)
- Automatisierung (Meßsteuerung, Vollautomat, Halbautomat,..)
- Auslegung bzw Auswahl der Maschinen
- Bemessung und Anordnung des Arbeitsraumes
- Zahl und Lage der Bewegungsachsen
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Nennen sie die 4 Baugruppen einer WZM!
- Gestelle
- Führungen
- Antriebe
- Steuerung
Grenzen sie die Begriffe "Hauptnutzungszeit" und "Nebennutzungszeit" voneinander ab!
- Hauptnutzungszeit: der Arbeitsgegenstand wird planmäßig verändert (es werden Späne gemacht)
- Nebenutzungszeit: das Betriebsmittel wird für die Hauptnutzung vorbereitet (beschicken oder entleeren, messen)
Nennen Sie den Unterschied zwischen der Gantry-Bauweise und der Tischbauweise bei Portalfräßmaschinen!
Gantry-Bauweise:
- Bewegung des Portals, starrer Tisch
- langsamere Verfahrgeschwindigkeit, da alle Aufbauten auf Portal
Tisch-Bauweise:
- Bewegung von Tisch, starres Portal
- größerer Bauraum, da doppelte Arbeitsraumlänge
Wie ist die Mengenleistung definiert? (Gleichung genügt)
Mengenleistung = Auftragsmenge/Belegungszeit = m/TbB
Beschreiben Sie den Unterschied zwischen seriellen(konventionellen) und parallelen Kinematiken!
Konventionelle serielle Kinematiken
- serielle Steifigkeitskonfiguration bedingt bei hoher Steifigkeit von Lager und Führungen entsprechend schwere Maschinenkörper
- nichtgekoppelte Achsen mit einer einfachen Steuerung für räumliche Bewegungen und besserer menschl. Vorstellung für die Steuerungsanweisungen
- meist nur geringfügig in der Achslänge eingeschränkte Bewegungsfreiheit
- einfache kinematische Kette bei Standardmaschinen
Parallelkinematiken
- parallele Steifigkeitskonfiguration aus mehrzählig, geschlossenen Kinematischen Ketten zwischen Gestell und bewegter Plattform (Begriff Parallelkinematiken) ergibt eine hohe Stuktursteifigkeit
- Integration der Aktoren direkt zwischen Werkzeugträger und Maschinengestell bewirkt eine Reduktion der beweglichen Glieder der Kinematik von den Antriebsmassen
- ungünstigere Verhältnisse von Bauraum zu nutzbarem Arbeitsraum und i.d.R. stärker eingeschränkte Beweglichkeit der Werkzeugplattform
- durch die Komplexität der geometrisch-kinematischen Transformationszusammenhänge resultierend hoher Rechenaufwand zur Bewegungssteuerung
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