Alle Flashcards
Werkzeugmaschine (4)
Gestell
Führung
Antrieb
Steuerung
Produktionsgliederung (4)
Konstruktion
Arbeitsvorbereitung
Fertigung
Montage
Auswahl von Fertigungsverfahren (4)
Haupttechnologie
Fehlertechnologie
Wirtschaftlichkeit
Anpassung an Menschen
Erzeugende (3) und unterstützende Technik (2)
Energie, Verfahren, Fertigung
Förder, Information
Gestaltungsprinzipien Haupttechnologie (3)
Ungebundenes Erzeugen
Abbildendes Formen
Gesteuertes Formen
Hauptgruppen Fertigungsverfahren (6)
Urformen (Gießen, Galvanoformung, Pulvermetallurgie/Sintern)
Umformen (Walzen, Schmieden, Tiefziehen, Drückwalzen)
Trennen (Drehen, Bohren, Fräsen, Hobeln, Feilen, Honen)
Fügen
Beschichten
Stoffeigenschaften ändern
Zusammenhalt
Urformen schafft aus formlosem Stoff
Umformen behält durch plastische Veränderung bei
Trennen vermindert
Fügen und Beschichten vermehrt
Stoffeigenschaften ändern (Körper wird durch Umalgen, Aussondern oder Einbringen von Stoffteilchen gefertigt)
Ultrapräzision
0,001µm gesteuertes Formen numerisches Steuerung Elektronenstrahl-Litographie Weiche Röntgenstrahl-Lithographie
Ofentypen (4)
Kupolofen (Gusseisen)
Induktionsofen (Gusseisen)
Lichtbogenofen (Stahlguss)
elektr/gas/ölbeheizte Ziegelöfen (Nichteisenmetalle)
Vorteile Gießen (6)
- freue konstruktive Gestaltung
- Hohe WIrtschaftlichkeit
- Großserienproduktion
- Rohstoff und Energieschonend
- Formgebung für Werkstoffe die sonst nicht umgeformt oder spanend bearbeiten werden können
- Leichtes Anpassen (auch Innen) an Bauteilfunktion und auftretende Beanspruchung
Gestaltungsrichtlinien Gußwerkstücke
- Materialanhäufungen vermeiden
- beanspruchungsorientierte Gestaltung
- fertigungsorientierte Gestaltung
- einfache/gut herstellbare Form anstreben
- scharfe Kanten vermeiden
- Festigkeitseigenschaften des Werkstoffs beachten
- Kerne möglichst frei halten
Gießverfahren (2)
verloren Form (Hohl- Vollformgießen, Modellausschmelzverfahren, Maskengießen, Keramikformen)
Dauerform
(Druckgießen, Schleudergießen, Kokillengießen, Stranggießen, Spritzgießen)
Gusswerkstoffunterscheidung (2)
Eisengusswerkstoffe
- mit Lamellengraphit (GG)
- mit Kugelgraphit (GGG)
- Temperguss
- Stahlguss
- 3-4% Kohlenstoff
- 2-3% Silizium
- geringe Mengen Mn, S, P
Nichteisenguss
- Leichtmetalle Al, Mg, Ti
- Schwermetalle Cu, Zn, Sn, Pb
LIGA
Lithographie, Galvanik, Abformung
- Strukturhöhen bis 3mm mit senkrecht glatten Wänden
- Details bis 0,2mm
- Kunststoffe, Metalle, Keramiken
Pulvermetallurgie / Sintern
- Umformprozess
- Haufwerk von Teilchen wird gepresst und erhitzt
- chemische Verbindung zum zusammengedrängten Körper
- Dichtungen, Bremsklötze, Gleitlagerbuchsen, Kupplungsscheiben, Zerspanwerkzeuge
- Pulvererzeugung mechanisch in Mühlen oder durch zerstäuben von Schmelzen
Galvanoformen
Elektrolytische Abschiebung von Metallen aus wässrigen Lösungen ihrer Salze
Siebe, Filter, Klingen für Rasierer
+ hohe Abbildgenauigkeit
+ geringe Nachbearbeitung
+ gute Oberflächengüte
+ Herstellung dünnwandiger Teile
- geringe Abscheidraten (20-50µm/h)
- Gefahr unregelmäßiger Schichtdicken
- Elektrolyte sind Sondermüll
Umformverfahren (3)
Massivumformung
- große Querschnittsänderung
- Stofffluss in alle Richtungen
- mehrmalige Spannungzustände
- Maschinen mit hoher Steifigkeit und Leistung
Blechumformung <= 5mm
- flächenhafte Ausgangsprodukte
- vorwiegend Biege und Zugbeanspruchung
- Maschinen mit geringer Leistung
Warmumformung
- Rekristallisationstemperatur Trk = 0.4 Tschmelz
Preßmaschinen Unterteilung (3)
- arbeitgebunden/energiegebunden (Hämmer)
- kraftgebunden (Hydraulische Pressen)
- weggebunden (Spindelpressen)
Umformtechniken (5 Gruppen)
Biegeumformung (Gesenkbiegen) Druckumformung (Walzen) Zugdruckumformung (Tiefziehen) Schubdruckumformung (Stanzen) Zugumformung (Streckziehen)
Warmverformung Sinn
Vermeidung von Gitterstörungen und Spannungen
Walzen (was ist)
90% aller schmelzmetallurgisch hergestellten Werkstoffe sind gewalzt
(Bänder, Bleche, Rohre, Knüppel, Drähte, Halbzeuge, Fertigprodukte)
Drückwalzen (was ist)
spanloses Zugumformverfahren zur Herstellung rotationssymmetrischer Bauteile
Trennen mit geometrisch bestimmter Schneide (Unterscheidung)
Unterscheidung nach Wirkbewegung
gradlinig, schraubig, zykloidisch
Fräsverfahren (2)
Einteilung in
- nach der Kinematik in Gegen und Gleichlauffräsen
- in Stirn und Umfangsfräsen
Bohrverfahren (8)
Plansenken Bohren ins Volle mit Spiralbohrer Kernbohrung Aufbohren Reiben Gewindebohren Probilbohren ins Volle Profiltreiben
negative Folgen von Werkzeugverschleiß (4)
Materialabtrag
lose Verschleißteilchen
Wärmeentwicklung
Schwingungen/Geräusche
Zerspanprozesse (3)
mechanisch, thermisch, chemisch
Langzeitwirkung ist stationäre last bzw Einfluss auf Inneres
Kurzzeitwirkung ist wechselnde Last bzw Einfluss auf Oberfläche
Hauptverschleißmechanismen (4)
Adhäsion (Verkleben und Auseinanderreißen von kleinen Teilchen)
Abrasion
Tribochemische Reaktion (Trilogie = lehre von Reibung und Verschleiß)
Overflächenzerrüttung
Zerspanverhalten (Mit Werkzeug und Maschine)
Drehen, Drehmeißel, Drehmaschine
Bohren, Wendelbohrer, Bohrmaschine
Fräsen, Fräskopf, Fräsmaschine
Sägen, Sägeblatt, Bügelsäge
Verschleißformen an Werkzeugen
Freiflächenverschleiß führt zu Schneidkantenversatz
Kolkverschleiß
Verschleiß bestimmt die Standzeit der Werkzeuge
Faktoren für Standzeit
Schwächung des Schneidkeils (Kolkverschleiß)
Kraftüberhöhung
Temperaturüberhöhung
Maßgenauigkeit
Oberflächengüte (durch Freiflächenverschleiß)
Spanformen
günstig
- Lamellenspan
- Scherspan
ungünstig
- Reißspan
- Fließspan
Kenntnisnutzung der Zerspankräfte Nutzung
zur Einstellung von Umdrehung, Vorschub und Winkel des Werkzeugs oder der Drehmaschine
Rautiefe Formel
Rt = re - Wurzel( re^2 - (vf * pi/d/vc) ^2 / 4 )
minimal erreichbare Rauheit durch geometrisch bestimmte Zerspanung
0,4µm durch Reiben
Begrenzt durch die Werkzeugform
Anforderungen für spanende Werkzeugmaschinen (4)
Hauptgeometrie
- Thermische Verformung
- statische Nachgiebigkeit
- Baugröße
- Arbeitsraum
Fehlerbeherrschung
- Dynamische Nachgiebigkeit
- Fehler in der Steuerung
- Verschleiß
Mengenleistung
- Leistungsvermögen
- Ausnutzbare Leistung
- Verfügbarkeit
- Schnittgeschwindigkeit
Anpassung an Menschen
- Geräusche
- Schadstoffemissionen
- Erschütterung
- Unfallverhütung
- Ergonomie
Verfahrensvarianten beim Trennen mit geometrisch unbestimmter Schneide (4)
1 nach der zu erzeugenden Fläche
- Plan, Rund, Schraub, Wals, Profil, Form
2 nach der Lage der Bearbeitung am Werkstück
- Außen, Innen
3 nach der Wirkfläche am Werkzeug
- Umfangs, Seiten
4 nach der Vorschubbewegung
- Längs, Quer, Einstich, Schräg
Immer 4-3-2-1 (Längs-Umfangs-Außen-Rund-Schleifen)
Kenngrößen des Schleifprozesses beim Längs-Umfangs-Plan-Schleifprozess
ae Eingriffsdichte in der Arbeitsebene
ap Eingriffsbreite senkrecht zur Arbeitsebene
Qw Zerspanvolumen
Qw = ae * ap * vft
Planschleifen (Varianten) (2)
Gegenlaufschleifen
Gleichlaufschleifen
Aufbau bei geometrisch unbestimmter Schneide
Schleifstoff aus natürlichem oder synthetischem Stoff
Bindung
Poren
Abgrenzung konventioneller Schleifstoffe
Angabe der Körnung nach US mesh
60 Bedeutete Sieb mit 60 Maschen pro Zoll
Einsatzvorbereitung von Schleifwerkzeug (4)
Montage (Aufspannen der Schleifscheibe)
Konditionieren (Gestaltänderung der Schleifscheibe durch Schärfen, Profilieren Reinigen)
Auswuchten (Beseitigen von Unwuchten)
Honen
Spanen mit geometrisch unbestimmten Schneiden wobei die vielschneidigen Werkzeuge eine aus zwei Komponenten bestehende Schnittbewegung ausführen von denen mindestens eine Komponente hin und hergehend ist sodass die bearbeitete Oberfläche sich definiert überkreuzende Spuren aufweist
Verbesserung der Oberflächengüte und das Einbringen gezielter Mikrostrukturen
Honstein ist ähnlich wie ein Schleifwerkzeug aufgebaut
Läppen
Spanen mit losem in einer Flüssigkeit oder Paste verteiltem Korn (Läppgemisch) das auf einem meist formübertragenden Gegenstück (Läppwerkzeug) bei möglichst unterrichteten Schneidbahnen der einzelnen Körner geführt wird
Warum sind Schleifverfahren als Ergänzung zur geometrisch bestimmten Zerspanen überhaupt nötig
bessere Oberflächenbeschaffenheit
Fehlertoleranzen einhalten
konventionelle und hochharte Schleifstoffe
konventionell
- Hartmetall
- HSS
- Keramik
hochhart
- Diamant
- CBN (Bornitrid)
Kühlschmierstoff im Zerspanprozess
nimmt Wärme aus dem Prozess und gibt sie teilweise an die Maschine und die Umwelt weiter
Trockenbearbeitung (vor/nachteile)
+ keine Umweltbelastung
+ Wirtschaftlichere Fertigung
- unzureichende Bearbeitungsergebnisse
- nicht für alle Verfahren realisierbar
Gitterfehler in Realkristallen (4)
Punktförmig (0Dimensional): Substitutionsatome
Linienförmig (1Dimensional): Versetzungen
Flächenhaft (2Dimensional): Korngrenzen
Räumlich (3Dimensional): Hohlstellen
Anforderungen an Schneidstoffe
Biegefestigkeit/Zähigkeit Härte/Druckfestigkeit Kantenfestigkeit Hohe Warmhärte Geringe Oxidationsneigung Reproduzierbares Verschleißverhalten
Beschichtungsverfahren (2)
CVD (chem Abscheidung aus der Dampfphase)
PVD (pays Abscheidung aus der Dampfphase)
