13_Technologieverkettung und fertigungsbedingte bauteileigenschaften Flashcards
Fähigkeit eines bauteils zur sicheren Erfüllung der
◼ vorgesehenen Funktionen
◼ über einen definierten Zeitraum
◼ unter gegebenen Randbedingungen.
Wie wird die Funktionalität eines bauteils bestimmt
Makrogeometrische Eigenschaften (Form, Abmessungen, Lage, …)
▪ Mikrogeometrische Eigenschaften der Topographie (Rauheit, Drall, …)
▪ Mechanische Eigenschaften der Randzone (Härte, Zähigkeit, Eigenspannungen, …)
▪ Optische Eigenschaften (Reflexion, Absorption, …)
▪ Chemische Eigenschaften (Korrosion, Bioverträglichkeit, …)
Gestaltabweichungen Kategorien
Makrogeometrie(Formfehler, Maßfehler)
Mikrogeometrie(Rauheit, Drall)
randzone(Härte Gefüge)
Gestaltabweichungen (DIN4 4760) Bestandteile
Darstellung
Art
Ursache
Kategorie
Grundbegriffe der Oberflächenmesstechnik
-Höhe der größten Profilspitze (R_p) H
-Gesamthöhe des Profils R_t
- Taststrecke L_t
-Rauheitsbezugssrecke L
- Mittellinie des Profils
-h_i = Abstand Ist-Profil von der profilmitte
R_a Wert (arithmetischer Mittenrauwert) Formel
R_a = 1/ L * Integral von 0 bis L |Z(x)|dx
R_Z Wert ( gemittelte rautiefe) Formel
R_z = 0,2 * Summe von i bis 5 R_zi
Materialanteil des Profils Rmr(c) Formel
Rmr(c) = M*l(c) / L = summe von i bis n x_i / L
Gestaltabweichungen Beispiel für die Art der Abweichung
Formabweichung
Welligkeiten
Rillen
Riefen, Schuppen
Gefügestruktur
Gitterstruktur
Multikulturelle Bewertung alternativer Technologien Zielwerte
Zeit
Kosten
orga. Aufwand
Qualität
Fehlerarten in der fertigung
systematsiche Fehler
Zufällige fehler
Störgrößen als Fehlerursachen in der Fertiung
-stat. Störgrößen
-Werkzeugverschleiß
-Dyn. Störgrößen
Fehlerquellen bei einer Messung
-Umgebung (Temp, Luftdruck)
-Messende Person(Eignung,Übung)
-Irrtum(Versehen, Ablesefehler)
-Messverfahren(Eignungm Störgrößen)
-Messgerät(Messkräfte, Messunsicherheit)
-Vorbereitung (Sauberkeit, protokoll)
-Messobjekt
Messprinzipen Effekt/Prinzip Wege,Rauheit,Härte
-Hebel
-Gewinde Wegmessung
-Elektrisch
-Optisch
-Doppler Effekt
Zielmessgrößen messprinzipen Wege,Rauheit,Härte
-längen
-Rauheut
-Härte
Anwendungsbeispiel Messprinzipen Wege,Rauheit,Härte
Makrogeometrie:
Grenzlehrdorn
Messuhr
Messschieber
Mikro:
Rauheitsmessgerät
Abstand:
Induktiver Wegaufnehmer
Randzone:
Härtemessgerät
Messprinzipien zur Bestimmung von Kräften Effekt
- Piezoelektrischer Effekt
▪ Elektrische Widerstandsmessung
▪ Elastische Verformung mit Wegmessung
Anwendungsbeispiel zur Bestimmung von Kräften
Dehnungsmessstreifen, Schnittkraftdynanometer
Messprinzipien zur Bestimmung von Drücken und Durchfluss Effekt
▪ Satz nach Bernoulli
▪ Piezoelektrischer Effekt
▪ Magnetisch-induktiv
▪ Mechanisch
▪ Ultraschall
verfahren
Messprinzipien zur Bestimmung von Drücken und Durchfluss Anwendungsbeispiel
-Hochdruck- Luftmessgerät
-Absolutdrucksensor
Messprinzipien zur Bestimmung von Schwingungen und Schall Effekt
▪ Schallwellenmessung
▪ Körperschall
▪ Piezoelektrischer Effekt
▪ Interferenz
Messprinzipien zur Bestimmung von Schwingungen und Schall BSP
-Michelson Interferometer
-Körperschall-Sensor
-Einsatz in einer Drehmaschine
Messprinzipien zur Bestimmung von Temperaturen Effekt
▪ Strahlintensität (Stefan-Boltzmann-Gesetz)
▪ Seebeck-Effekt (Thermoelement)
▪ Temperaturabhängigkeit vom spez. R
Messprinzipien zur Bestimmung von TemperaturenAnwendungsbeispiel
-Thermoelement
-Infrarotkamera
Modellformen typen
-Heuristisch
-Empirisch
-Physikalisch
Statische störgrößen BSP
◼ Spannfehler
◼ Eigengewicht der Werkstücke
Werkzeugverschleiß Beispiele
◼ Schneidkantenversatz
◼ Freiflächen-, Spanflächenverschleiß
◼ Mikroausbrüche
◼ Schleifscheibenverschleiß
◼ Abrasionsverschleiß an der
Ziehkante eines Tiefziehwerkzeugs
Thermische Strgrößen BSP
◼ Interne Wärmequellen der Werkzeugmaschine
◼ Externe Wärmequellen
◼ Zerspanprozess
Dynamische Störgrößen BSP
◼ Selbsterregte Schwingungen
◼ Fremderregte Schwingungen
◼ Schwingungen können vom
Werkstück und/ oder vom
Werkzeug generiert werden
Was ist eine Fertigungshistorie
◼ Im Allgemeinen sind zur Fertigung eines Bauteils mehrere Fertigungsschritte notwendig.
◼ Der Fertigungsfortschritt erfolgt in einer Fertigungskette oder Fertigungsfolge.
◼ Jeder Fertigungsschritt hinterlässt am Bauteil charakteristische Veränderungen. Es entsteht eine
Fertigungshistorie.
◼ Die Fertigungshistorie ist zeitabhängig und ändert sich mit dem Fertigungsfortschritt.
Auswahl eines Messmittels Kriterien
-Messhäufigkeit
-Geometrieformen
-Maßtoleranzen
-Messprinzipien
Fertigungsfeature Beschreibung
◼ Ein Feature repräsentiert ein Flächen- oder Volumenelement eines Bauteils, dem eine oder mehrere Teilfunktionen oder Fertigungszwecke
direkt zugeordnet werden können.
◼ Ein Fertigungsfeature ist definiert als eine geometrische, technologische und ausführungstechnische Beschreibung einer
Fertigungsaufgabe, während der ein Bauteil aus seinem Eingangszustand in einen definierten Ausgangszustand überführt wird.
Stadien der Modellbildung
-Problembeschreibung
-Systembeschreibung
-Abstraktion
-Mathem. Beschreibung
Geometrische Fertigungsfehler nach Kienzle
Formfehler
Maßfehler
Lagerfehler
Welligkeit
