WZM II Thema 12
Statisches Verhalten
Statisches Verhalten
Skizzieren Sie die Wirkungskette für statische Belastungen innerhalb des Fertigungssystems Werkzeugmaschinen!
Diagramm
Nennen Sie grundlegende Einflussgrößen auf die statische Verformung und jeweils vier Strategien zur Verringerung dieser Verformung!
- Belastung
- Statische Kräfte
- Quasistatische Kräfte
- Steifigkeit
- Lasteinleitung
- Werkstoff
- Geometrie
Strategien:
Belastung:
- Masse verringern
- Reibungskräfte verringern durch Normalkraftminimierung
- gleichmäßige Lastverteilung vorsehen
- Schnittkraft verringern durch erhöhen von vc
Steifigkeit:
- Kraftflussgerechte Gestaltung: günstige Lasteinleitung
- Günstige Querschnittsgestaltung: Bei Torsion: geschlossene Profile; bei Biegung: großer Bauteilquerschnitt
- Werkstoffe mit hohem E- und G-Modul verwenden
- Biegung und Torsion vermeiden
Fügen Sie Maschinenkomponente mit Einfluss auf das statische Verhalten an geeigneter Stelle in die Darstellung ein:
Diagramm
Zeigen Sie das graphische und das mathematische Vorgehen zur Ermittlung der mittleren Steifigkeit und der punktuellen Steifigkeit!
Diagramm
Nennen Sie sieben konstruktive Möglichkeiten zur Verringerung der statischen Verformung von Werkzeugmaschinen durch Erhöhung der Steifigkeit!
- Werkstoffe mit hohem E- und G-Modul verwenden
1. Kraftflussgerecht Gestaltung
- günstige Lasteinleitung
- Biegung und Torsion vermeiden
- Reihenschaltung von Ferelementen vermeiden
- Übergänge vermeiden
2. Günstige Querschnittgestaltung
- bei Biegung: großer Bauteilquerschnitt
- bei Torsion: geschlossene Hohlprofile
- bei Torsion: günstige Verripung vrosehen
Nennen Sie drei Entstehungsursachen für Eigenspannungen von Komponenten sowie drei Maßnahmen zur Verringerung der durch Eigenspannung bedingten Formfehler!
Ursachen:
- ungleichmäßige Erwärmung/Abkühlung
- Schweißen
- ungleichmäßige plastische Verformung
- Walzen
- elektrolytische Beschichtung
Maßnahmen
- Spanungen verringern
- Spannungswar,glühen
- Verformungen nach Bearbeitung verringern
- Kaltrichten
- Nachbearbeiten
Nennen Sie eine allgemeine mathematische Gleichung zur Beschreibung der statischen Steifigkeit von Werkzeugmaschinen
Steifigkeit k = Kraft F / Verformung x
Welche Maßnahmen sind zu wählen, um die folgenden Belastungen zu verringern:
- Eigengewicht
- Spann- und Klemmkräfte
- Prozesskräfte
Nennen Sie insgesamt 8!
zu 1:
- Massen verringern
- Stützpunkte günstig wählen
zu 2:
- hohe Reibungskoeffizienten vorsehen
- gleichmäßige Lastverteilung vorsehen
- zu Übertragende Kräfte sind durch Prozess vorgegeben
zu 3:
- günstige Schneidengeometrie wählen
- Verschleiß führt zu starkem Anstieg der Passivkraft
- Schnittkraft fällt mit vc
Nennen sie 10 Maschinenkomponenten mit Einfluss auf das statische Verhalten von Werkzeugmaschinen!
Diagramm
Nennen Sie Möglichkeiten der Kompensation statischer Verlagerungen an Balkenstrukturen!
- durch Verrginerung der freien Biegelänge
- durch verstellaren Hilfsbalken
- Kompensatin des Supportgesichte durch Ausgleichsgewichte
- Kompensation des Supportgewichtes durch Federkraft
- mit Hilfe einer Regeleinrichtung
- durch Messung der Neigung mit Neigungsmesser, mit anschließender externer Regelung
Nennen Sie fünf Möglichkeitne der Verrigerung statische Verformung durch Belastungsreduktion mit jeweils zwei Beispielen!
- Eigengeweicht
- Massen verringern
- Stützpunkte günstig Wählen
- Spann- und Klemmkräfte
- hohe Reibungskoeffizienten vorsehen
- gleichmäßige Lastverteilung vorsehen
- Beschleunigungskräfte
- Bewegegte Massen minimieren
- Beschleunigungen ergeben sich aus der geforderten Dynamik
- Prozesskräfte
- günste Schneidengeometrie wählen
- Schnittkraft fällt mit vc
- Reibungskräfte
- Normalkraft minimieren
- Reibungskoeffizient verringern
Stellen Sie schmatische die Vorgehensweise zur Transformation einer konkreten Struktur in ein Finite-Elemente-Netz dar!
Diagramm
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Flashcards
Skizzieren Sie die Wirkungskette für statische Belastungen innerhalb des Fertigungssystems Werkzeugmaschinen!
Diagramm
Nennen Sie grundlegende Einflussgrößen auf die statische Verformung und jeweils vier Strategien zur Verringerung dieser Verformung!
- Belastung
- Statische Kräfte
- Quasistatische Kräfte
- Steifigkeit
- Lasteinleitung
- Werkstoff
- Geometrie
Strategien:
Belastung:
- Masse verringern
- Reibungskräfte verringern durch Normalkraftminimierung
- gleichmäßige Lastverteilung vorsehen
- Schnittkraft verringern durch erhöhen von vc
Steifigkeit:
- Kraftflussgerechte Gestaltung: günstige Lasteinleitung
- Günstige Querschnittsgestaltung: Bei Torsion: geschlossene Profile; bei Biegung: großer Bauteilquerschnitt
- Werkstoffe mit hohem E- und G-Modul verwenden
- Biegung und Torsion vermeiden
Fügen Sie Maschinenkomponente mit Einfluss auf das statische Verhalten an geeigneter Stelle in die Darstellung ein:
Diagramm
Zeigen Sie das graphische und das mathematische Vorgehen zur Ermittlung der mittleren Steifigkeit und der punktuellen Steifigkeit!
Diagramm
Nennen Sie sieben konstruktive Möglichkeiten zur Verringerung der statischen Verformung von Werkzeugmaschinen durch Erhöhung der Steifigkeit!
- Werkstoffe mit hohem E- und G-Modul verwenden
1. Kraftflussgerecht Gestaltung
- günstige Lasteinleitung
- Biegung und Torsion vermeiden
- Reihenschaltung von Ferelementen vermeiden
- Übergänge vermeiden
2. Günstige Querschnittgestaltung
- bei Biegung: großer Bauteilquerschnitt
- bei Torsion: geschlossene Hohlprofile
- bei Torsion: günstige Verripung vrosehen
Nennen Sie drei Entstehungsursachen für Eigenspannungen von Komponenten sowie drei Maßnahmen zur Verringerung der durch Eigenspannung bedingten Formfehler!
Ursachen:
- ungleichmäßige Erwärmung/Abkühlung
- Schweißen
- ungleichmäßige plastische Verformung
- Walzen
- elektrolytische Beschichtung
Maßnahmen
- Spanungen verringern
- Spannungswar,glühen
- Verformungen nach Bearbeitung verringern
- Kaltrichten
- Nachbearbeiten
Nennen Sie eine allgemeine mathematische Gleichung zur Beschreibung der statischen Steifigkeit von Werkzeugmaschinen
Steifigkeit k = Kraft F / Verformung x
Welche Maßnahmen sind zu wählen, um die folgenden Belastungen zu verringern:
- Eigengewicht
- Spann- und Klemmkräfte
- Prozesskräfte
Nennen Sie insgesamt 8!
zu 1:
- Massen verringern
- Stützpunkte günstig wählen
zu 2:
- hohe Reibungskoeffizienten vorsehen
- gleichmäßige Lastverteilung vorsehen
- zu Übertragende Kräfte sind durch Prozess vorgegeben
zu 3:
- günstige Schneidengeometrie wählen
- Verschleiß führt zu starkem Anstieg der Passivkraft
- Schnittkraft fällt mit vc
Nennen sie 10 Maschinenkomponenten mit Einfluss auf das statische Verhalten von Werkzeugmaschinen!
Diagramm
Nennen Sie Möglichkeiten der Kompensation statischer Verlagerungen an Balkenstrukturen!
- durch Verrginerung der freien Biegelänge
- durch verstellaren Hilfsbalken
- Kompensatin des Supportgesichte durch Ausgleichsgewichte
- Kompensation des Supportgewichtes durch Federkraft
- mit Hilfe einer Regeleinrichtung
- durch Messung der Neigung mit Neigungsmesser, mit anschließender externer Regelung
Nennen Sie fünf Möglichkeitne der Verrigerung statische Verformung durch Belastungsreduktion mit jeweils zwei Beispielen!
- Eigengeweicht
- Massen verringern
- Stützpunkte günstig Wählen
- Spann- und Klemmkräfte
- hohe Reibungskoeffizienten vorsehen
- gleichmäßige Lastverteilung vorsehen
- Beschleunigungskräfte
- Bewegegte Massen minimieren
- Beschleunigungen ergeben sich aus der geforderten Dynamik
- Prozesskräfte
- günste Schneidengeometrie wählen
- Schnittkraft fällt mit vc
- Reibungskräfte
- Normalkraft minimieren
- Reibungskoeffizient verringern
Stellen Sie schmatische die Vorgehensweise zur Transformation einer konkreten Struktur in ein Finite-Elemente-Netz dar!
Diagramm
