Flexible Feinbearbeitung für die Refabrikation von Automobilkomponenten:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2007
|
| Schriftenreihe: | Fortschritte in Konstruktion und Produktion
Bd. 7 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XXII, 150 S. Ill., graph. Darst. 21 cm, 255 gr. |
| ISBN: | 9783832264246 3832264248 |
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|---|---|
| adam_text | Inhalt
0 Abkürzungen, Formelzeichen sowie geometrische Bezeichnungen XVII
0.1 Abkürzungen und Formelzeichen XVII
0.1.1 Kleine Buchstaben XVII
0.1.2 Große Buchstaben XVIII
0.1.3 Indizes XX
0.2 Geometrische Bezeichnungen XXI
0.2.1 Geometrie der Bürste XXI
0.2.2 Geometrie des Versuchsaufbaus (schematisch) XXI
0.2.3 Bezeichnung des Winkels zwischen der Werkstück- und
Werkzeugachse XXII
1 Aufgabenstellung und Ziele 1
1.1 Ausgangssituation 1
1.2 Aufgabenstellung bei der Refabrikation 2
1.3 Ziele 2
1.4 Vorgehensweise 3
2 Trennende Fertigungsverfahren bei der Refabrikation 5
2.1 Begriffsbestimmungen 5
2.2 Gruppen der trennenden Fertigungsverfahren 7
2.2.1 Spanen 7
2.2.2 Abtragen 9
2.2.3 Zerteilen und Zerlegen 10
2.2.4 Reinigen 10
2.3 Ablauf des Refabrikationsprozesses 10
Fbx^FBmbamtoäungtürdbftofabrikatkMvonAutomobtoonpomnttm XI
2.4 Vergleich des Stands der Produktionstechnologie bei Refabrikation und
Neuproduktion 11
3 Technologie des Bürstspanens 15
3.1 Stand der Technik bei den flexiblen Feinbearbeitungsverfahren und
Einordnung des Bürstspanens in diesen Kontext 15
3.2 Stand der Technik bei den Bürstverfahren und Abgrenzung des
Bürstspanens 17
3.3 Positionierung und Einteilung des Bürstspanens 17
3.3.1 Gliederungsgesichtspunkt Art der erzeugten Fläche 20
3.3.2 Gliederungsgesichtspunkt Lage der Bearbeitungsstelle am
Werkstück 21
3.3.3 Gliederungsgesichtspunkt Wirkfläche am Bürstwerkzeug 22
3.3.4 Gliederungsgesichtspunkt Art der Vorschubbewegung 22
3.4 Werkzeug-Werkstück- und Werkzeugform-Werkzeugstoff-Kombinationen 23
3.5 Bewegungen und Geometrie des Bürstspanens 26
3.5.1 Bewegungsrichtungen 26
3.5.2 Eingriffsgrößen des Werkzeugs 28
3.5.3 Eingriffsgrößen der Schneide 30
4 Untersuchung des Feinbearbeitungspotentials des Bürstspanens 33
4.1 Lösungssuche 33
4.2 Versuchsmatrix 33
4.3 Versuchstechnik 35
4.3.1 Werkzeuge 35
4.3.2 Werkzeugmaschine 37
4.3.3 Angetriebene Werkzeuge (Spindelköpfe) 38
4.3.4 Oberflächenmessgerät und ermittelte Kenngrößen 39
4.3.5 Mikroskop und Kamera 42
4.3.6 Kraftmessung 42
XII
Inhalt
4.3.7 Waage 42
4.4 Versuchsdurchführung 43
4.5 Einfluss der Schnittbedingungen auf das Arbeitsergebnis beim
Bürstspanen von Aluminium 44
4.5.1 Einfluss der Schnittgeschwindigkeit 44
4.5.2 Einfluss der Vorschubgeschwindigkeit 46
4.5.3 Einfluss des Anstellwinkels 48
4.5.4 Einfluss der Zustellung 50
4.5.5 Einfluss der Besatzlänge 54
4.5.6 Einfluss der Körnung 55
4.5.7 Einfluss der Kornart 56
4.5.8 Einfluss der Kornladung 57
4.5.9 Einfluss der Kunststoffmatrix der Borsten 60
4.5.10 Analyse der Geometrieänderung bezüglich zerspanender und
umformender Anteile 61
4.6 Einfluss der Schnittbedingungen auf das Arbeitsergebnis beim
Bürstspanen von Stahl 63
4.6.1 Einfluss der Schnittgeschwindigkeit 63
4.6.2 Einfluss der Vorschubgeschwindigkeit 67
4.6.3 Einfluss des Anstellwinkels 68
4.6.4 Einfluss der Zustellung 69
4.6.5 Einfluss der Körnung 70
4.6.6 Einfluss der Kornart 72
4.6.7 Einfluss der Kornladung 73
4.6.8 Einfluss der Kunststoffmatrix der Borsten 74
4.7 Bürstspanen von Keramikwerkstoffen 75
4.8 Zusammenfassung der Eigenschaften gebürsteter Oberflächen 77
5 Bürstwerkzeugverschleiß beim Spanen mit geometrisch
unbestimmten Schneiden 81
Flexible Feinbearbeitung für die Refabrikatkm von Automobilkomponenten XIII
5.1 Verschleißarten 82
5.2 Verschleiß an der Borste 82
5.2.1 Einfluss der Schnittgeschwindigkeit 84
5.2.2 Einfluss der Zustellung 86
5.2.3 Einfluss der Körnung 87
5.2.4 Einfluss der Kornart 88
5.2.5 Einfluss der Kornladung 88
5.2.6 Einfluss der Kunststoffmatrix der Borsten 89
5.2.7 Einfluss des Werkstoffs 90
5.2.8 Einfluss des Kühlschmierstoffs 91
5.3 Borstenbruch 92
5.3.1 Einfluss der Schnittgeschwindigkeit und der Zustellung 92
5.3.2 Einfluss der Besatzlänge 95
5.3.3 Sonstige Einflüsse auf den Borstenbruch 96
6 CAD/CAM-Programmierung beim Bürstspanen 99
6.1 Arten der NC-Programmierung 99
6.2 Auswahl von CAD/CAM-Systemen für das Bürstspanen 100
6.3 Erzeugung der Werkzeugwege 101
6.3.1 Generelles Vorgehen 101
6.3.2 Analogien der CAD/CAM-Programmierung von
Bürstspanverfahren zu Dreh-, Fräs-, Bohr- oder Schleifverfahren 103
6.3.3 Simulation der Werkzeugbewegungen 105
6.4 Einsatz von CAD/CAM-Systemen beim Bürstspanen von
Automobilkomponenten 106
6.4.1 Aufarbeitung von Zahnstangen für Lenkungen 106
6.4.2 Aufarbeitung von Nockenwellen 109
7 Zusammenfassung und Ausblick 115
8 Conclusion and Outlook 119
XIV
Inhalt
9 Abbildungs- und Tabellenverzeichnis 123
9.1 Abbildungsverzeichnis 123
9.2 Tabellenverzeichnis 130
9.3 Figures 132
10 Literaturverzeichnis 133
11 Anhang 143
11.1 Diagramme zu Kapitel 4 143
11.2 Konstruktionszeichnungen 144
11.3 NC-Programm für das Außen-Rund-Bürstspanen 150
Flexible Feinbearbeitung für die Refabrikation von Automobilkomponenten XV
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Inhalt
0 Abkürzungen, Formelzeichen sowie geometrische Bezeichnungen XVII
0.1 Abkürzungen und Formelzeichen XVII
0.1.1 Kleine Buchstaben XVII
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0.2 Geometrische Bezeichnungen XXI
0.2.1 Geometrie der Bürste XXI
0.2.2 Geometrie des Versuchsaufbaus (schematisch) XXI
0.2.3 Bezeichnung des Winkels zwischen der Werkstück- und
Werkzeugachse XXII
1 Aufgabenstellung und Ziele 1
1.1 Ausgangssituation 1
1.2 Aufgabenstellung bei der Refabrikation 2
1.3 Ziele 2
1.4 Vorgehensweise 3
2 Trennende Fertigungsverfahren bei der Refabrikation 5
2.1 Begriffsbestimmungen 5
2.2 Gruppen der trennenden Fertigungsverfahren 7
2.2.1 Spanen 7
2.2.2 Abtragen 9
2.2.3 Zerteilen und Zerlegen 10
2.2.4 Reinigen 10
2.3 Ablauf des Refabrikationsprozesses 10
Fbx^FBmbamtoäungtürdbftofabrikatkMvonAutomobtoonpomnttm XI
2.4 Vergleich des Stands der Produktionstechnologie bei Refabrikation und
Neuproduktion 11
3 Technologie des Bürstspanens 15
3.1 Stand der Technik bei den flexiblen Feinbearbeitungsverfahren und
Einordnung des Bürstspanens in diesen Kontext 15
3.2 Stand der Technik bei den Bürstverfahren und Abgrenzung des
Bürstspanens 17
3.3 Positionierung und Einteilung des Bürstspanens 17
3.3.1 Gliederungsgesichtspunkt Art der erzeugten Fläche 20
3.3.2 Gliederungsgesichtspunkt Lage der Bearbeitungsstelle am
Werkstück 21
3.3.3 Gliederungsgesichtspunkt Wirkfläche am Bürstwerkzeug 22
3.3.4 Gliederungsgesichtspunkt Art der Vorschubbewegung 22
3.4 Werkzeug-Werkstück- und Werkzeugform-Werkzeugstoff-Kombinationen 23
3.5 Bewegungen und Geometrie des Bürstspanens 26
3.5.1 Bewegungsrichtungen 26
3.5.2 Eingriffsgrößen des Werkzeugs 28
3.5.3 Eingriffsgrößen der Schneide 30
4 Untersuchung des Feinbearbeitungspotentials des Bürstspanens 33
4.1 Lösungssuche 33
4.2 Versuchsmatrix 33
4.3 Versuchstechnik 35
4.3.1 Werkzeuge 35
4.3.2 Werkzeugmaschine 37
4.3.3 Angetriebene Werkzeuge (Spindelköpfe) 38
4.3.4 Oberflächenmessgerät und ermittelte Kenngrößen 39
4.3.5 Mikroskop und Kamera 42
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Inhalt
4.3.7 Waage 42
4.4 Versuchsdurchführung 43
4.5 Einfluss der Schnittbedingungen auf das Arbeitsergebnis beim
Bürstspanen von Aluminium 44
4.5.1 Einfluss der Schnittgeschwindigkeit 44
4.5.2 Einfluss der Vorschubgeschwindigkeit 46
4.5.3 Einfluss des Anstellwinkels 48
4.5.4 Einfluss der Zustellung 50
4.5.5 Einfluss der Besatzlänge 54
4.5.6 Einfluss der Körnung 55
4.5.7 Einfluss der Kornart 56
4.5.8 Einfluss der Kornladung 57
4.5.9 Einfluss der Kunststoffmatrix der Borsten 60
4.5.10 Analyse der Geometrieänderung bezüglich zerspanender und
umformender Anteile 61
4.6 Einfluss der Schnittbedingungen auf das Arbeitsergebnis beim
Bürstspanen von Stahl 63
4.6.1 Einfluss der Schnittgeschwindigkeit 63
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4.6.3 Einfluss des Anstellwinkels 68
4.6.4 Einfluss der Zustellung 69
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4.6.6 Einfluss der Kornart 72
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4.6.8 Einfluss der Kunststoffmatrix der Borsten 74
4.7 Bürstspanen von Keramikwerkstoffen 75
4.8 Zusammenfassung der Eigenschaften gebürsteter Oberflächen 77
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Flexible Feinbearbeitung für die Refabrikatkm von Automobilkomponenten XIII
5.1 Verschleißarten 82
5.2 Verschleiß an der Borste 82
5.2.1 Einfluss der Schnittgeschwindigkeit 84
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5.2.8 Einfluss des Kühlschmierstoffs 91
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5.3.1 Einfluss der Schnittgeschwindigkeit und der Zustellung 92
5.3.2 Einfluss der Besatzlänge 95
5.3.3 Sonstige Einflüsse auf den Borstenbruch 96
6 CAD/CAM-Programmierung beim Bürstspanen 99
6.1 Arten der NC-Programmierung 99
6.2 Auswahl von CAD/CAM-Systemen für das Bürstspanen 100
6.3 Erzeugung der Werkzeugwege 101
6.3.1 Generelles Vorgehen 101
6.3.2 Analogien der CAD/CAM-Programmierung von
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6.4 Einsatz von CAD/CAM-Systemen beim Bürstspanen von
Automobilkomponenten 106
6.4.1 Aufarbeitung von Zahnstangen für Lenkungen 106
6.4.2 Aufarbeitung von Nockenwellen 109
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8 Conclusion and Outlook 119
XIV
Inhalt
9 Abbildungs- und Tabellenverzeichnis 123
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11.1 Diagramme zu Kapitel 4 143
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