Fertigungstechnik Vorlesung
HAW - Fertigungstechnik - Professor Lange
HAW - Fertigungstechnik - Professor Lange
Kartei Details
| Karten | 164 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Technik |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 22.12.2016 / 05.01.2017 |
| Weblink |
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Wie lässt sich die Effizienz eines Fertigungsverfahrens beurteilen. Was bedeuten hier Aufwand und Ertrag?
Effizienz: Vergleich von Aufwand und Ertrag
Aufwand: Verbrauch von Gütern
Ertrag: Mehrung des Unternehmenserfolges durch einen Wertezugang duch dir Erstellung von Waren
Durch welche Kriterien läßt sich der Begriff der Qualität eines Bauteiles beurteilen.
Nennen Sie Beispiele und Unterschiede zu den Kriterien
-Maß ist die zlässige Maßabweichung durch Toleranzangabe vom Nullmaß in beide richtungen ob ein Loch auch wirklich 10mm Durchmesser hat
-Form ist die Abweichen der Ist-Gestalt eines Flächenbereiches von der Geometrisch idealen Form ob es sich bei einem Loch auch wirklich um ein Kreis handelt
-Lageabweichungen ist der Unterschied von ist zu soll Lage in einer Linie oder eines Punktes zu einer Berzugslinie/punkt ob zwei löcher wirklich 100mm abstand haben
-Oberflächengüte
-Ausdruck für die Rauhtiefe
Definieren Sie den Begriff Produktionstechnik in Bezug auf Fertigungstechnik, Verfahrenstechnik
und Energietechnik
Verfahrenstechnik : Herstellung von formlosen Stoffen (Flüssigkeiten,
Pasten, Brei, etc.)
Fertigungstechnik : Herstellung von Waren mit definierter Form
Energietechnik : Erzeugung von Energie
Wodurch läßt sich z.B. das Fertigungsergebnis eines spanenden (geometrisch bestimmt)
Verfahrens kennzeichnen?
- Maßgenauigkeit
- Oberflächengüte
- Dichtheit
- Schadenfreiheit
- Versatz (unebene Oberfläche)
- Härte
Erläutern Sie die Begriffe verlorene Form und Dauerform sowie verlorenes Modell
und Dauermodell. Nennen Sie zu den Begriffen die jeweiligen Gießverfahren als Beispiele.
Eine verlorene Form ist eine Form, die nur einmal verwendbar ist und nach dem
Guss zerstört werden muss, um den Abguss zu entformen.
In Dauerformen lassen sich zahlreiche Abgüsse mit immer derselben Form erzielen.
Ein verlorenes Modell ist ein Modell aus Schaumstoff oder auch aus Wachs. Dies
kann nur für einen Abguss verwendet werden, da es beim gießen zerstört wird.
Ein Dauermodell ist z.B. ein Modell aus Kunststoff oder Holz mit welchem Sandformen
hergestellt werden. Dieses Modell kann mehrfach verwendet werden.
Verlorene Form & verlorenes Modell:
-Feinguss
-Vollformguss
Verlorene Form & Dauermodell:
-Handformguss
-Maskenformguss
-Maschinenformguss
-Shaw-Verfahren
Daueform ohne modell
-Druckguss
-Kokillenguss
-Schleuderguss
-Strangguss
Untergruppen und Beispiele für das Urformen (Fertigungsverfahren nach DIN 8580)
Urformen
- aus dem flüssigen Zustand (Gießen)
- aus plastischen Zustand (Spritzgießen)
- aus dem breiigem Zustand (Gießen von Keramik)
- aus dem körnigen oder pulverförmigen Zustand (Pressen)
In welche sechs Hauptgruppen sind die Fertigungsverfahren nach der DIN 8580 unterteilt?
- Hauptgruppe 1: Urformen
- Hauptgruppe 2: Umformen
- Hauptgruppe 3: Trennen
- Hauptgruppe 4: Fügen
- Hauptgruppe 5: Beschichten
- Hauptgruppe 6: Stoffeigenschaften ändern
Untergruppen und Beispiele für das Umformen (Fertigungsverfahren nach DIN 8580)
- Druckumformen (Walzen, Schmieden)
- Zugdruckumformen (Tiefziehen)
- Zugumformen (Längen)
- Schubumformen (Verdrehen)
Untergruppen und Beispiele für das Trennen (Fertigungsverfahren nach DIN 8580)
- Zerteilen (Scherschneiden)
- Spanen (Drehen, Bohren, Fräsen, Schleifen)
- Abtragen (therm. trennen)
- Zerlegen (Lösenvon Verbindungen)
- Reinigen
Untergruppen und Beispiele für das Fügen (Fertigungsverfahren nach DIN 8580)
- Zusammensetzen (Einlegen)
- Füllen (Einfüllen)
- Pressen(Schrumpfen)
- Fügen durch Umformen (Nieten)
- Schweißen
Untergruppen und Beispiele für das Beschichten (Fertigungsverfahren nach DIN 8580)
- aus dem flüssigen Zustand (lackieren)
- aus dem plastischen Zustand (spachteln)
- aus dem braiiigem Zustand (verputzen)
- aus dem körnigen Zustand (Wirbelsintern)
In welche Haupt- und Hilfstechniken wird die Produktionstechnik gegliedert?
Definieren Sie die Haupttechniken.
Produktionstechnik - Herstellen von Stoffen, Waren, Energie
Haupttechniken sind:
- Energietechnik (Erzeugen von Energie)
- Verfahrenstechnik (Herstellen von formlosen Stoffen [Flüssigkeiten, Brei, etc. ])
- Gewinnungs- und Aufbereitungstechnik
- Verfahrens- und Verarbeitungstechnik
- Fertigungstechnik (Herstellung von Waren mit definierter Form)
- Teilefertigungstechnik
- Montage- und Prüftechnik
Zu den Hilfstechniken zählen u.a. die Fördertechnik, die Handhabungstechnik und die
Informationstechnik
Wie wird der Begriff "Fertigungstechnik" definiert?
Die Fertigungstechnik ist die Lehre von der wirtschaftlichen Herstellung
von Werkstücken aus gegebenen Ausgangsmaterialien nach vorgegebener
geometrischer Gestalt und mit vorgegebenen Eigenschaften
sowie deren Zusammenbau zu funktionsfähigen Erzeugnissen
Erläutern Sie den Begriff „Grundabmaß“
die relative Lage des Toleranzfeldes zur Nulllinie
Wodurch ist das Grundabmaß codiert?
durch Buchstaben
Wieso wird der Toleranzgrad bei Bohrungen in der Regel höher als bei Wellen gewählt?
Wenn die Bohrung etwas größer ausfällt ist es nicht so schlimm, wie wenn die Welle zu groß ausfällt
Welche beiden Kategorien gibt es für die verschiedenen Formen der Fertigungsorganisation?
Verrichtungsprinzip & Flussprinzip
Geben Sie zwei Produktbeispiele an, die zeigen, dass Urformen auch im Flugzeugbau Verwendung findet. Setzen Sie hinter das jeweilige Beispiel in Klammern das Fertigungsverfahren
- Strukturelemente (Feingießen)
- Zwischengehäuse für Strahltriebwerke (Feingießen)
- Armaturenhalterung für Cockpitinstrumente (Feingießen)
Erläutern Sie den Begriff „verlorenes Modell“ und geben Sie zwei Beispiele für verlorene Modelle an.
Beim Gießen mit verlorener Form nach verlorenem Modell sind Modell und Gussform jeweils nur für einen Abguss verwendbar
Es wird unterschieden zwischen
- Gießen mit ausschmelzbaren Modellen (Feingießverfahren) und
- Gießen mit vergasbaren Modellen (Vollformgießen)
Nennen Sie zwei geeignete Verfahren zur Herstellung verlorener Modelle.
Additive Fertigung oder Spritzgießen
Wieso werden komplexe metallische Bauteile der Primärstruktur eines Flugzeugs (z.B. Spanten) trotz der teils sehr schlechten Materialausnutzung (Zerspanungsgrad bis zu 95 %) häufig spanend bearbeitet anstatt die Verfahren des Urformens oder des Umformens anzuwenden? Nennen Sie zwei Ursachen.
- Schwindung - das Material verformt sich beim Abhühlen
- Die Wahrscheinlichkeit für Fehler innerhalb des bauteils ist größer
Nennen Sie die beiden Hauptverfahren des Schmiedens und erläutern Sie den wesentlichen Unterschied zwischen beiden Verfahren.
Freiformschmieden und Gesenkschmieden
Beim Freiformschieden bekommt das geschmiedete Element seine Form durch die Schläge eines Hammers z.B. bei Gesenkschmieden wird die Form mithilfe eines Formwerkzeuges geschmiedet.
Das folgende Bild zeigt einen Ausschnitt aus einem Tiefziehteil während des Tiefziehens. Bezeichnen Sie die drei Bereiche mit den entsprechenden Fachbegriffen.
XXX Wieso wird beim Streckziehen kein Niederhalter benötigt?
XXX
Nennen Sie die beiden Grundprozesse zur Herstellung nahtloser Rohr.
Strangpressen und Fließpressen
Wo findet der Umformgrad beim Drücken statt?
zwischen der Rolle und dem Werkstoff
Wobei handeltr es sich bei dem Verrichtungsprinzip?
Anordnung der Betriebsmittel mit gleichartigen Funktionen an einem Ort
Wobei handelt es sich bei dem Flussprinzip?
Anordnung der Betriebsmittel entsprechend der technologischen Arbeitsfolge
Entwicklung der Fertigungsorganisationen
Nennen Sie je zwei Vor- und Nachteile der Werkstattfertigung.
Vorteile:
hohe Flexibilität und Störungstoleranz
universelle Maschinen
Nachteile:
ungerichteter Materialfluß und lange Transportwege
Geringe Transparenz und lange Produktionsdauer
gute Planung und Fachpersonal erforderlich
hauptsächlich Einzelteilferigung
Entwicklung der Fertigungsorganisationen
Nennen Sie drei Eigenschaften der Inselfertigug/ Gruppenfertigung
- ein arbeitsteiliges Team stellt möglichst Endprodukte her
- nötige Betriebsmittel sind in der Fertigungsinsel vorhanden
- keine Segmentierung der Produktionsprozesse in viele monotone Arbeitsschritte
- höhere Verantwortung (und Motivation) der Mitarbeiter
- weitgehende Selbststeuerung durch die Arbeitsgruppe (z.B. Reihenfolge der Arbeitsschritte)
- z.B. Baugruppenmontage
Entwicklung der Fertigungsorganisationen
Nennen Sie je zwei Vor- und Nachteile der Reihenfertiguzng
Vorteile:
- gerichteter Materialfluss, kurze Wege
- kein Taktzwank, d.h. Werker kann Zeiteinsatz in gewissen Grenzen selbst festlegen
- einzelne Arbeitsschritte können übersprungen werden
- kleine Serien, z.B. Serienbootsbau
Nachteile:
- Transportmittel erforderlich
- Zwischenlager erforderlich
Entwicklung der Fertigungsorganisationen
Nennen sie vier Merkmale, die die Fließfertigung zeichnen.
- objektbezogene Zusammenfassung von Fertigungsmitteln gemäß Fertigungsablauf
- gerichteter, starrer Materialfluss
- innerhalb einer Organisationseinheit gilt eine feste Sequenz mit einheitlicher Bearbeitungszeit (Taktzeit)
(alternativ wird das Produkt kontinuierlich bewegt) - spezialisierte Stationen, hohes Invest
- einzelne Arbeitsschritte können nicht übersprungen werden (Störungsanfälligkeit)
- Pufferzonen zur Entkopplung der einzelnen Stationen erforderlich
- z.b. PKW-Großanfertigung, Motormontage
Wobei handelt es sich bei der Losgröße?
Zahl der pro Zeiteinheit zu fertigen Teile
Was sind die zentrallen Herausforderungen der Fertigungstechnik?
vorgegebene Qualitätmerkmale in der geforderten Menge zum vorgesehenen Zeitpunkt unter optimalen wirtschaftlichen Bedingungen zur Verfügung zu stellen
Definieren Sie den Begriff der Qualität.
Beschaffenheit einer Einheit bezüglich ihrer Eignung, festgelegte und vorausgesetzte Erfordernisse zu erfüllen
Wie hängen die Fertigungskosten in Abhängigkeit von der geforderten Genauigkeit ab?
Hohe Fertigungskosten bei genaueren Toleranzgraden
Welche Kennwerte werden unter den Mikrogeometrischen Kenngrößen verkörpert?
Oberflächenkennwerte wie die Rautiefe, der Mittelrauwert oder die Glättungstiefe
Was gehört zu den makrogeometrischen Eigenschaften?
Maß-, Form- und Lagegenauigkeit der Geometrieelemente
Fertigungsqualität - Prozessfähigkeit
Was ist der cp und was ist der cpk Wert?
cp: Verhältnis von Toleranzbreite zu Prozessstreubreite
cpk: Verhältnis vom minimalem Abstand des Mittelwerts des Merkmals zur Toleranzgrenze zu halber Prozessstreubreite
