Optische fertigungsintegrierte Messtechnik für die Mikrobearbeitung bei der Drahterosion:
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Aachen
Shaker
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PRODUKTIONSTECHNIK UBALDO ALERIANO SANCHEZ OPTISCHE
FERTIGUNGSINTEGRIERTE MESSTECHNIK FUER DIE MIKROBEARBEITUNG BEI DER
DRAHTEROSION HERAUSGEBER: PROF. EM. DR.-ING. DR. H. C. MULT. DIPL.-WIRT.
ING. W. EVERSHEIM PROF. DR.-ING. DR.-ING. E. H. F. KLOCKE PROF. EM.
DR.-ING. DR. H. C. MULT. PROF. H. C. T. PFEIFER PROF. DR.-ING.
DIPL.-WIRT. ING. G. SCHUH PROF. EM. DR.-ING. DR.-ING. E. H. DR.-ING. E.
H. M. WECK PROF. DR.-ING. C. BRECHER PROF. DR.-ING. R. SCHMITT BAND
10/2008 SHAKER VERLAG VERZEICHNIS I. VORWORT UND DANKSAGUNG ^ I II.
INHALTVERZEICHNIS III III. VERZEICHNIS DER ABKUERZUNGEN V IV. VERZEICHNIS
DER VARIABLEN VI I. INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG STAND DER TECHNIK 3
2.1 EINFUEHRUNG IN DIE HERSTELLUNGSPROZESSE FUER MIKROSYSTEME 5 2.2
FUNKENEROSION IN DER MIKROBEARBEITUNG (MIKROFUNKENEROSION) 10 2.3
VERFAHRENSVARIANTEN IN DER FUNKENEROSIVEN BEARBEITUNG VON 13
MIKROBAUTEILEN 2.4 BEDARF AN MESSTECHNIK IN DER MIKROBEARBEITUNG BEI DER
DRAHTEROSION 17 (MIKRODRAHTEROSION) 2.5 STAND IM BEREICH DER
MIKRODRAHTEROSION IM HINBLICK AUF DIE MESSTECHNIK 22 UND
QUALITAETSSICHERUNG 2.6 OPTISCHE MESSTECHNIK FUER MIKROBAUTEILE IM
ALLGEMEINEN 25 2.7 FAZIT 31 AUFGABESTELLUNG UND ZIELSETZUNG DIESER
ARBELT 33 3.1 ANSAETZE DIESER ARBEIT 34 3.2 IN DER ARBEIT BETRACHTETE
ANLAGENTECHNOLOGIEN 36 3.3 IN DER ARBEIT BETRACHTETE WERKSTUECKMERKMALE
(GEOMETRIEMERKMALE) 38 3.4 STRUKTUR DIESER ARBEIT 42 ERARBEITUNG DES
LOESUNGSKONZEPTS FUER DIE BETRACHTETEN OPTISCHEN 44 FERTIGUNGSINTEGRIERTEN
MESSTECHNIKEN 4.1 UNTERSUCHUNG UND AUSWAHL DER AM BESTEN GEEIGNETEN
OPTISCHEN 44 MESSTECHNIK 4.1.1 BEISPIELBAUTEILE 45 4.1.2
KAMERA-MESSTECHNIK UND BILDVERARBEITUNG 46 4.1.3
VIDEO-AUTOFOKUSVERFAHREN UND DIGITALES MIKROSKOP 59 4.1.4 CROMATISCHES
FOKUSVERFAHREN 62 4.1.5 WEISSLICHTINTERFEROMETRIE 64 4.1.6 KONFOKALE
MIKROSKOPIE 66 4.1.7 AUSWERTUNG DER ERGEBNISSE 71 4.2 ANALYSE DER
EINFLUSSFAKTOREN BEI DER FERTIGUNGSINTEGRIERTEN MESSTECHNIK 74 4.2.1 VOM
MESSOBJEKT AUSGEHENDE EINFLUSSFAKTOREN 75 4.2.2 VON DER MITWELT
AUSGEHENDE.EINFLUSSFAKTOREN 76 4.2.3 VOM MESSGERAET AUSGEHENDE
EINFLUSSFAKTOREN 78 4.2.4 VOM MENSCHEN AUSGEHENDE EINFLUSSFAKTOREN 79
4.2.5 VON DER MASCHINE AUSGEHENDE EINFLUSSFAKTOREN 79 4.2.6 VON DER
METHODE AUSGEHENDE EINFLUSSFAKTOREN 80 4.2.7 FAZIT 81 ERSTELLUNG EINES
QUALITAETSORIENTIERTEN PROZESSREGELKREISES FUER DIE 83 BEARBEITUNG VON
MIKROBAUTEILEN UND KLEINEN WERKZEUGEN 5.1 MODIFIZIERUNG EINES CAD/CAM
SYSTEMS 84 5.2 MODIFIZIERUNG EINES KONFOKALEN WEISSLICHTMIKROSKOPS 87 5.3
MODIFIZIERUNG DER MASCHINENANLAGE 88 5.4 ENTWURF VON ALGORITHMEN FUER
EINE 2D-VERARBEITUNG DER MESSDATEN EINES 92 KONFOKALEN MIKROSKOPS 5.4.1
MATHEMATISCHE ALGORITHMEN FUER DIE KONTURABSTRAKTION 93 5.4.2
MATHEMATISCHE ALGORITHMEN FUER DEN SOLL-IST-VERGLEICH 101 5.5
REALISIERUNG EINER RECHNERGESTUETZTEN PROZESSKETTE 105 5.6 MOEGLICHKEITEN
FUER EINE FERTIGUNGSKORREKTUR 108 5.6.1 DATENBANK-ALGORITHMEN 108 5.6.2
MODULARE KORREKTUR VON NC-DATEN 109 5.7 EXEMPLARISCHE DARSTELLUNG 110
5.7.1 BEARBEITUNG VON MIKROZAHNRAEDERN 110 5.7.2 BEARBEITUNG VON KLEINEN
WERKZEUGEN 112 5.8 FAZIT UND POTENTIAL FUER DEN INDUSTRIELLEN EINSATZ 114
ERSTELLUNG EINES QUALITAETSORIENTIERTEN PROZESSREGELKREISES FUER DIE 116
BEARBEITUNG VON GROESSEREN WERKZEUGEN UND FREIFORMFLAECHEN 6.1 STRATEGIEN
FUER EINE OPTIMALE 3D-MULTIPROJEKTION 117 6.2 ENTWURF VON ALGORITHMEN FUER
EINE 3D-VERARBEITUNG VON MESSDATEN EINES 119 KONFOKALEN MIKROSKOPS 6.2.1
MATHEMATISCHE ALGORITHMEN FUER EINE GROBREGISTRIERUNG 123 6.2.2
MATHEMATISCHE ALGORITHMEN FUER EINE FEINREGISTRIERUNG 125 6.3 INTEGRATION
EINES KONFOKALEN MIKROSKOPS IN EINEN ROBOTER 128 6.4 FILTER FUER DIE
ANALYSE VON REGISTRIERTEN 3D-MODELLEN 129 6.4.1 ALLGEMEINE FILTER 129
6.4.1 FREQUENZANALYSE VON HOEHENKARTEN 131 6.5 EXEMPLARISCHE DARSTELLUNG
134 6.5.1 REGISTRIERUNG VON DRAHTERODIERTEN FREIFORMFLAECHEN 134 6.5.2
BEARBEITUNG VON GROESSEREN WERKZEUGEN UND FREIFORMFLAECHEN 136 6.6 FAZIT
UND POTENZIAL FUER DEN INDUSTRIELLEN EINSATZ 139 7 ZUSAMMENFASSUNG UND
AUSBLICK 141 LITERATUR 143 8.1 FREMDLITERATUR 143 8.2 EIGENE LITERATUR
150 8.3 ZITIERTE PATENTE 151 APPENDIX A VEKTORRAEUME UND
FOURIERTRANSFORMATIONEN FUER ABLEITUNGSOPERATOREN B WELLENLAENGE C
VERARBEITETER NC-CODE (BEISPIEL) D VERBINDUNGSDARSTELLUNG E
STRUKTURDARSTELLUNG DER FATIMA-SOFTWARE F UNTERSUCHUNGEN ZU HYBRIDEN
FERTIGUNGSSYSTEMEN
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