Beitrag zur Prozeßqualitätssteigerung beim Bandschleifen mit Industrierobotern:
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Format: | Abschlussarbeit Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1995
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Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschrittberichte VDI / 2]
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adam_text | Titel: Beitrag zur Prozeßqualitätssteigerung beim Bandschleifen mit Industrierobotern
Autor: Pachur, Gerald
Jahr: 1995
Inhaltsverzeichnis Formelzeichen und Abkürzungen 1. Einleitung 1 2. Ausgangssituation 5 2.1 Bandschleifen als Feinbeafbeitungsverfahren 5 2.1.1 Definition und Gliederung des Bandschleifens 5 2.1.2 Spanbildungsmechanismus beim Schleifen 5 2.1.3 Verfahrensvarianten beim Bandschleifen 8 2.1.3.1 Bandschleifen mit Stützelementen 8 2.1.3.2 Bandschleifen am freien Band 10 2.2 Industrieroboteieinsatz im Bereich der Feinbearbeitung 12 2.2.1 Begriffsbestimmung 12 2.2.2 Automatisierte Feinbearbeitung mit Industrierobotern 14 2.3 Steigerung der Prozeß- und Produktqualität in der Feinbearbeitung 19 2.3.1 Qualitätsregelkreise in der Feinbearbeitung 19 2.3.2 Hilfsmittel zur rechnergestützten Prozeßauslegung 21 2.3.2.1 Grundlagen der Prozeßmodellbildung 22 2.3.2.2 Anwendungsbeispiele beim Schleifen 24 3. Zielsetzung und Vdrgehensweise 26 4. Systembetrachtung des automatisierten Schleifens am freien Band 28 4.1 Verfahrensvergleich Bandschleifen an der Kontaktscheibe - Bandschleifen am freien Band 28 4.2 Eingangs-, Prozeß- und Ausgangsgrößen beim automatisierten Schleifen am freien Band 29 4.2.1 Eingangsgrößen des Systems 30 4.2.1.1 Eingangsgröße Schleifband 32 4.2.1.2 Eingangsgröße Schleifmaschine 35 4.2.1.3 Eingangsgröße Industrieroboter 36 4.2.1.4 Eingangsgröße Werkstück 37 4.2.2 Prozeßgrößen beim Schleifen am freien Band 38 4.2.3 Ausgangsgrößen des Systems 40 4.2.3.1 Technologisches Schleifergebnis 40 4.2.3.2 Werkzeugverhalten 41 4.2.3.3 Wirtschaftliches Schleifergebnis 42 V
Inhaltsverzeichnis 4.3 Theoretische Prozeßanalyse des Schleifens am freien Band 42 4.3.1 Vereinfachte Werkstück-Geometriebeschreibung 43 4.3.2 Kinematik-Modell des Schleifens am freien Band 43 4.3.3 Vereinfachtes Kräfte-Modell des Schleifens am freien Band 52 4.3.3.1 Voraussetzungen und Vereinfachungen für die Modellbildung 52 4.3.3.2 Normalspannungsverlauf über der Kontaktlänge im statischen Zustand 52 4.3.3.3 Verlauf der Längszugspannungen über der Kontaktbreite im statischen Zustand 53 4.3.3.4 Bandspannungsverlauf während des Schleifvorgangs 54 4.3.3.5 Tendenzieller Verlauf der Normalspannung über der Kontaktlänge 57 4.3.4 Werkstoffabtrag beim Schleifen am freien Band 59 4.3.5 Maßnahmen zur Verbesserung des Schleifergebnisses 60 5. Ermittlung Verfahrens- und systemspezifischer Technologiedaten 64 5.1 Zielsetzung der technologischen Untersuchungen 64 5.1.1 Versuchsaufbau 64 5.1.2 Versuchsdurchführung 66 5.2 Untersuchung der Wirkung von Einflußgrößen auf Prozeßgrößen
und Schleifergebnis 68 5.2.1 Einfluß der Maschineneinstellgrößen auf die Prozeßgrößen 68 5.2.2 Einfluß der Schleifbandkömung und des Schleifbandtyps 73 5.2.3 Einfluß der Werkstückgeometrie auf Prozeßgrößen und Schleifergebnis 74 5.2.4 Einfluß der Maschinenstellgrößen und des Schleifbands auf die Oberflächenrauheit 76 5.2.5 Einfluß der Industrieroboterbewegungsführung auf das Schleifergebnis 78 5.2.6 Untersuchung des Bandführungsverhaltens 81 5.3 Eigenschaftsspektrum des automatisierten Schleifens am freien Band 84 5.3.1 Stellgrößenorientierte Korrelationsmatrix für das automatisierte Schleifen am freien Band 84 5.3.2 Bestimmung von verfahrensspezifischen Kennzahlen und Berechnungsgleichungen 85 5.3.3 Technologiekennfelder zur Stellgrößenoptimierung 91 5.3.4 Vergleich mit anderen Feinbearbeitungsverfahren 93 6. Entwicklung rechnergestützter Bausteine zur Steigerung der Prozeßqualität 95 6.1 Programmmodul zur rechnergestützten Stellgrößenoptimierung 95 6.1.1
Rechnerunterstützte Stellgrößenoptinüerung mit OPTIP 95 6.1.2 Aufbau des Programmoduls OPTIP 95 6.1.3 Ablauf der Stellgrößenoptimierung mit OPTIP 96 VI
Inhaltsverzeichnis 6.2 Programmodul zur vereinfachten Werkstück-Geometriemodellierung 98 6.2.1 Rechnergestützte Geometriemodellierung mit SEGMO 98 6.2.2 Aufbau des Programmoduls SEGMO 100 6.2.3 Ablauf einer Geometriemodellierung mit SEGMO 102 6.3 Programmodul zur Qualitätsdatenanalyse und Nachbearbeitungsplanung 103 6.3.1 Notwendigkeit einer rechnerunterstützten Qualitätsdatenanalyse 103 6.3.2 Aufbau des Programmoduls QUADA 104 6.3.3 Ablauf einer Qualitätsdatenanalyse 105 7. Konstruktive Maßnahmen zur Steigerung der Prozeßqualität 107 7.1 Einsatz von unterstützenden Elementen beim Bandschleifen 107 7.2 Entwicklung eines flexiblen Kontaktkörpersystems 109 7.2.1 Anforderungen an ein flexibles Kontaktelement 109 7.2.2 Konzeption eines flexiblen Kontaktkörpersystems 110 7.2.3 Systembeschreibung des flexiblen Kontaktkörpersystems 115 7.2.4 Rechnergestützte Stellgrößenoptimierung mit KKSOPT 118 7.2.5 Untersuchung des technologischen Verhaltens 119 7.2.6 Einsatzgrenzen des flexiblen Kontaktelements 122 7.3 Hinweise zur verfahrensspeziflschen Anpassung der Bandschleifmaschine 123 8. Zusammenfassung 125 9. Literaturzusammenstellung 127 vn
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