Werkzeugmaschinen Geometrisches und kinematisches Vermessen

RWTH

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P. N.

Lernen

P. N.

Über diese Lernkartei

Diese Lernkarten behandeln das Vermessen von Werkzeugmaschinen auf universitärem Niveau, wobei der Fokus auf geometrischen und kinematischen Abweichungen liegt. Sie decken Themen wie Fehlerursachen, Messverfahren mit Interferometern, und die Unterscheidung zwischen systematischen und zufälligen Fehlern ab. Die Karteikarten sind ideal für Studierende der Mechatronik, die ein tiefes Verständnis der Maschinenprüfung und Fehleranalyse erlangen möchten.

Karten

Lernende

Sprache

Deutsch

Kategorie

Mechatronik

Stufe

Universität

Erstellt / Aktualisiert

26.07.2013 / 04.07.2016

Ähnliche Karteien

Unterschied Maschinenfähigkeit zu Prozessfähigkeit

- Maschinenfähigkeit: kurzzeitiges Streuverhalten einer Madchine unter gleichbleibenden Rahmenbedingungen

- Prozessfähigkeit: langzeitiges Streuverhalten einer Maschine mit allen Einflussgrößen

Welche und wie viele Einträge beinhaltet eine Steifigkeitsmatrix?

- 3 direkte Steifigkeiten

- 6 Kreuzsteifigkeiten

charakteristische Eigenschaften einer Werkzeugmaschine, die deren Leistungsvermögen beeinträchtigen

- Arbeitsgenauigkeit: statische und dynamische Nachgiebigkeit

- Umweltverhalten: Geräusch, Erschütterung

- Zuverlässigkeit: Verfügbarkeit, Instandsetzbarkeit

Def Positioniergenauigkeit

Abweichung zwischen Lage-Istwert und Lage-Sollwert der Vorschubachse in Vorschubrichtung

Vorteile des Kreuzgittermessgerätes gegenüber dem Double-Ball-Bar

- frei wählbarer Kreisradius

- beliebige Kurvenzüge möglich

Arten von Wärmequellen

- innere Wärmequellen

- äußere Wärmequellen

Beispiele für innere Wärmequellen

- Hydrauliksysteme

- Wälzlager

- Getriebe

- Kupplungen

- Elektromotoren

Beispiele für äußere Wärmequellen

- Sonneneinstrahlung

- Heizgebläse

- Beleuchtungkörper

- offene Hallentore

mögliche Translatorische Abweichungen

- Positionsabeichung

- Geradheitsabweichung in Y

- Geradheitsabweichung in Z

mögliche rotatorische Abweichungen

- Rollen

- Stampfen, Nicken

- Gieren

Möglichkeiten zur Messung der Positionierabweichung

- Stufeneendmaß und Messtaster

- Laserinterferometer

- inkrementeller Vergleichsstab

- Kugelleiste

Anzahl Steifigkeiten + Benennung

insg. 18 Steifigkeiten

- 9 linear

- 9 Neigung

mögliche Werkstückfehler

- Lageabweichung

- Reundheitsfehler

- Parallelitätsabweichung

- Eckenverrundung

- Geradheitsfehler

- Neigunngsfehler

mögliche Maschinenfehler

- Positionierfehler

- Kinematik der Vorschubantriebe

- Schleppfehler

- Achsenrechtwinkligkeit

- Bahnabweichungen bei Richtungsumkehr

Messverfahren bei Stampfen/Nicken und Gieren

Laserinterferometer - Strahlteiler mit Umlenkspiegel und Doppelreflektor

Messverfahren bei Rollen

Laserinterferometer

- Planspiegel anstelle des Doppelreflektors

geometrische Abweichungen

- Taumelbewegug um Y-Achse

- Taumelbewegung um X-Achse

- Positionierabweichung

- Rundlaufabweichung / Exzentrizität

- Abweichung von der axialen Ruhe

Richtungen bei der Geradeheitsabweichung (z.B. bei Drehprozessen)

- sensitive Richtung (x-Achse, großer Einfluss auf die Spandicke)

- nicht sensitive Richtung (y-Achse)

Def direkte Steifigkeit

- Kraftanregung und Wegmessunng in derselben Richtung

Def Kreuzsteifigkeit

- Krafteinleitung senkrecht zur Wegmessung

Fehlerarten beim Kreisformtest

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

- Ausreißer an den Quadrantenübergängen

- Rauschen in 2 gegenüberliegenden Quadranten

- Oval

- Rauschen auf dem ganzen Kreis

- zyklischer fehler

- Hysterese (außen)

- Hysterese (innen)

- Hysterese (Richtung ungleich)

Fehlerursache bei " Ausreißer an Quadrantenübergängen" (Kreisformtest)

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

- Haftreibung

- falsche Regeleinstellung

- mangelnde Umkehrspielkompensation

Fehlerursache "Rauschen an 2 gegenüberliegenden quadrantenübergängen" (Kreiformtest)

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

- Stick-Slip

- Defekte Führungen

- Schmierung unzureichend

Fehlerursachen bei " Oval" (Kreisformtest)

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

Rechtwinkligkeit der Achsen zueinander ist fehlerhaft

Messgeräte mit denen der Kreisformtest durchgeführt werden kann

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

- Doubleballbar

- Kreuzgittermessgerät

Interferometerarten

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

- Michelson- interferometer

- 2-Frequenz-Interferometer

Unterschiede in der Signalauswertung von Michelson- und 2-Frequenz-interferometer

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

Michelson-Interferometer: Auwertung der aktuellen Lichtintensität

2-Frequenz-Interferometer: Auswertung der Schwebungsfrequenzen

Def Geradheitsabweichung

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

Abweichung vom Lage-Istwert zu Lage-Sollwert der Vorschubachse senkrecht zu Vorschubrichtung

nicht optisches Verfahren um Winkelaweichungen bewegter Achsen zu messen

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

2 Messtaster mit einem Lineal

Ursachen, die zu Positionierabweichungen an Werkzeugmaschinen führen können

Tastatur-Befehle:

= drehen,

= vor-/rückwärts,

= scrollen

- Auflösung und Genauigkeit der Wegmesssysteme

- elastische Verformungen der Antriebselemente

- Massekräfte bei Beschleunigungs- und Abbremsvorgängen

- Reibungs- bzw. Stick-Slip- Effekte der Führungen

Messgeräte, die für Geradlinigkeitsmessungen geeignet sind

- 2 Messuhren

- Autokollimator

- Posiotionsempfindliche Diode

- Laserinterferometer

warum werden beim Vermessen von Rechtwinkligkeitsfehlern Pentaprismen und keine Planspiegel verwendet?

Drehung des Pentaprismas hat keinen Einfluss auf die Rechtwinkligkeit zwischen ein- und ausfallenden Lichtstrahl

Vorteile des 2-Frequenzinterferometers gegenüber dem Michesoln-Interferometer

- einfache Richtungsunterscheidung bei bewegten Messobjekten

- höhere Stabilität der Licht-Wellenlänge

Unterschied zwischen positionempfindlichen Dioden zu Laserinterferometern

- Interferometrie: Man nutzt Interferenz, Schwebung, Verlagerung

- PSD: Man nutzt den Auftreffpunkt des Lasers

Unterschied zwischen Intensitäts- und Polarisationsstrahlteiler

Intersitätsstrahlteiler reflektieren einen Teil des Lichtes unabhängig von seiner polarisation

polarisationsstrahlteiler reflektieren nur die in eine bestimmte Richtung polarisierten Lichtanteile

welche Strahlteiler werden in den jeweiligen Interferometern eingesetzt?

- Michelson-Interferometer: Intensitätsstrahlteiler

- 2-Frequenz-interferometer. Intensitätsstrahlteiler, Polarisationsstrahlteiler

Def geometrische Abweichungen

Form- und Lageabweichungen einzelner Maschinenbauteile

Def kinematische Abweichungen

Abweichungen funktional abhängiger Bewegungen von ihrer Sollbeziehung

Unterschied zwischen direkter und indirekter Erfassungder Maschineeigenschaften

Direkte Untersuchung: direkte messtechnische Erfassung einzelner Maschineneigenschaften

Indirekte Erfassung: Vermessung und Auswertung meherer auf der Maschine gefertigeter Werkstücke

Vorteil direkte Erfassung

- eindeutige Zuordnung von Maschinenfehlern zu deren Ursachen

- Steuerungstechnische Kompensation

- Ableiten von konstruktiven Verbesserungsmaßnahmen möglich

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Lernkarten

Welche und wie viele Einträge beinhaltet eine Steifigkeitsmatrix?

- 3 direkte Steifigkeiten

- 6 Kreuzsteifigkeiten

charakteristische Eigenschaften einer Werkzeugmaschine, die deren Leistungsvermögen beeinträchtigen

- Arbeitsgenauigkeit: statische und dynamische Nachgiebigkeit

- Umweltverhalten: Geräusch, Erschütterung

- Zuverlässigkeit: Verfügbarkeit, Instandsetzbarkeit

Def Positioniergenauigkeit

Abweichung zwischen Lage-Istwert und Lage-Sollwert der Vorschubachse in Vorschubrichtung

Vorteile des Kreuzgittermessgerätes gegenüber dem Double-Ball-Bar

- frei wählbarer Kreisradius

- beliebige Kurvenzüge möglich

Arten von Wärmequellen

- innere Wärmequellen

- äußere Wärmequellen

Beispiele für innere Wärmequellen

- Hydrauliksysteme

- Wälzlager

- Getriebe

- Kupplungen

- Elektromotoren

Beispiele für äußere Wärmequellen

- Sonneneinstrahlung

- Heizgebläse

- Beleuchtungkörper

- offene Hallentore

mögliche Translatorische Abweichungen

- Positionsabeichung

- Geradheitsabweichung in Y

- Geradheitsabweichung in Z

mögliche rotatorische Abweichungen

- Rollen

- Stampfen, Nicken

- Gieren

Möglichkeiten zur Messung der Positionierabweichung

- Stufeneendmaß und Messtaster

- Laserinterferometer

- inkrementeller Vergleichsstab

- Kugelleiste

Anzahl Steifigkeiten + Benennung

insg. 18 Steifigkeiten

- 9 linear

- 9 Neigung

mögliche Werkstückfehler

- Lageabweichung

- Reundheitsfehler

- Parallelitätsabweichung

- Eckenverrundung

- Geradheitsfehler

- Neigunngsfehler

mögliche Maschinenfehler

- Positionierfehler

- Kinematik der Vorschubantriebe

- Schleppfehler

- Achsenrechtwinkligkeit

- Bahnabweichungen bei Richtungsumkehr

Messverfahren bei Stampfen/Nicken und Gieren

Laserinterferometer - Strahlteiler mit Umlenkspiegel und Doppelreflektor

Messverfahren bei Rollen

Laserinterferometer

- Planspiegel anstelle des Doppelreflektors

geometrische Abweichungen

- Taumelbewegug um Y-Achse

- Taumelbewegung um X-Achse

- Positionierabweichung

- Rundlaufabweichung / Exzentrizität

- Abweichung von der axialen Ruhe

Richtungen bei der Geradeheitsabweichung (z.B. bei Drehprozessen)

- sensitive Richtung (x-Achse, großer Einfluss auf die Spandicke)

- nicht sensitive Richtung (y-Achse)

Def direkte Steifigkeit

- Kraftanregung und Wegmessunng in derselben Richtung

Def Kreuzsteifigkeit

- Krafteinleitung senkrecht zur Wegmessung

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