Werkzeugmaschinen 1&2
Zur Vorbereitung auf die Klausur Werkzeugmaschinen 1&2 an der TU KL SS14
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Set of flashcards Details
Flashcards | 79 |
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Language | Deutsch |
Category | Technology |
Level | University |
Created / Updated | 13.08.2014 / 02.05.2018 |
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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
- ...
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
Nennen Sie die Haupt- und Nebenfunktionen von Gestellen!
Hauptfunktionen:
- Sicherung der geometrischen Lage der einelnen Elemente der WZM
- Aufnahme von Kräften und Momenten
Nebenfunktionen:
- Aufnahme von Funktionsgruppen (Getriebe, Hydraulikaggregate)
- Führung von Stoffströmen (Kühlschmierstoffe, Späne)
Nennen sie 4 Gründe für Gestellverformung mit je zwei Ursachen!
- statische Kräfte (Gewichtskräfte, Wirkkräfte, Spannkräfte)
- dynamische Kräfte (Unwuchten, Wirkkräfte, Trägheitskräfte)
- thermische Einflüsse (Lagererwärmung, Erwärmung der Hydraulik, ext. Wärmequellen)
- Auflösen von Eigenspannungen (Schweißeigenspannung, Gußeigenspannung, Härteeigenspannung)
Nennen sie 2 geeignete Werkstoffe für Gestellbauteile und jeweils einen Vor- und Nachteil!
- Stahl (hohe Festigkeit/Steifigkeit; schlechte Werkstoffdämpfung)
- RH-Beton (gute Dämpfung, niedrige Festigkeit/Steifigkeit)
Nennen sie drei Verfahren zum Spanabtransport!
- Scharnierbandförderer
- Sedimentationsbecken
- Magnetabstreifer
- Anschwemmfilter
Nennen sie 4 statische Kräfte und deren Ursauchen!
- Wirkkräfte -> aus der Bearbeitung
- Schwerkräfte -> aus Gewichten
- Reibkräfte -> aus Lagerungen und Führungen
- Spann & Klemmkräfte -> aus Eigenspannungen und Schlittenklemmungen
Nennen Sie die Ursachen für Schwingunen an Werkzeugmaschinen und jeweils 3 Beispiele!
Fremderregung:
- über Fundament eingeleitete Störgrößen
- Unwuchten, Zahneingriffsstöße, Lagerfehler
- Messereingriffsstöße
Selbsterregung:
- Aufbauschneidenbildung
- Lagekopplung
- Regernerativeffekt
Erläutern sie den Unterschied zwischen Aktiven und passiven Dämpfungssysteme! Nennen sie Beispiele und Anwendungen
passive Dämpfungssystem -> Energieentzug
- Reibungsdämpfung (Gestellbauteile -> Scheuerleisten)
- Hilfsmassendämpfer (Maschinenständer, -tische, Bohrstangen, Dreh-, Fräs- und Schleifspindeln
- abstimmbare Hilfsmassendämpfer (Frässpindeln, Bohrstangen, Stößel)
- Dämpfungsbüchse (Derh-, Fräs- und Schleifmaschinenspindeln)
aktive Dämpfungssysteme -> Energiezufur
- aktive Dämpfer (Maschinentische, Werkzeugstößel, Querbalken, nachgiebige Werkstücke)
- geregelte mechanische Impendanz (Aufnahme von Drehwerkzeugen)
Welche zwei grundlegende Maßnahmen gegen thermische Verformung gibt es? Nennen sie jeweils 2 Beisiele
passive Maßnahmen
- Auslagerung von Wärmequellen
- Thermosymmetrische Konstruktion
- Kompensation durch Zusatzelemente
aktive Maßnahmen
- Kühlung
- Erwährmung
- Steuerung
Welche Aufgaben haben Führungen? Wonach werden diese unterschieden?
Aufgabe:
- Die vorgegebene Bewegung eines Maschinenteils nach Lage und Richtung ermöglichen und Bewegungen in anderen Freiheitsgraden verhindern
- Aufnahme von Bearbeitungs-, Gewichts- und Beschleunigungskräften
Man unterscheidet nach dem Freiheitsgrad:
- Längsführungen - Führungen zur Bewegung der Supporte und Arbeitstische
- Rundführungen - Lagerung der Hauptspindeln
Nennen sie die 3 Hauptanforderungen an Führungen und Lagerungen und jeweils 3 Beispiele!
- hohe Arbeitsgenauigkeit und großes Leistungsvermögen
- hohe Steifigkeit
- gute Dämpfung
- geringe Reibung
- geringens Spuil bzw. spielfrei
- niedrige Herstellkosten
- kostengünstige und einfache Fertigung
- gute Montierbarkeit
- preisgünstige Werkstoffe
- geringe Betriebskosten
- Betriebssicherheit
- geringe Schmutzempfindlichkeit
- geringer Wartungsbedarf
- Überlastbarkeit
Nennen sie Vor- und Nachteile von Wälzführungen!
- Vorteile:
- hohe Betriebssicherheit
- hoher Standardisierungsgrad (Katalogbauteil)
- geringer Bauaufwand
- geringere Kosten
- hohe Tragfähigkeit
- Nachteile:
- Verschleis/Reibung
- weniger Steif
- schlechte Dämpfung
Was versteht man unter dem Stip-Slick-Effekt und wie kann man Ihm entgegenwirken?
Abwechselndes Haften und Gleiten im Bereich der Haftreibung, Festkörperreibung und Mischreibung. Verschwindet sobald die Gleitkörper vollständig durch das Schmiermedium getrennt sind.
Vermeidung des Stip-Slick-Effekts durch:
- geringeren Reibwertabfall im vorderen Bereich der Stribeck-Kurve
- zäheres Öl
- größere Tragflächen
- geringere Massen