Ultrapräzisionsdrehbearbeitung Quiz

Fertigungstechnik VL 02: Fertigungsgenauigkeit

• Fertigungsgenauigkeit: Qualitative Beschreibung des Ausmaßes einer Annäherung von Ergebnissen an Bezugswerte.
• Wahrer Wert: Tatsächlicher Merkmalswert (ideal/exakt).
• Richtiger Wert: Näherungswert des wahren Werts (Norm/Sollwert).
• Erwartungswert: Mittlerer Wert der Messergebnisse (Wiederholungswert/mittlerer Istwert).
• Historische Entwicklung der erreichbaren Maschinengenauigkeiten: Eine Grafik zeigt die Entwicklung der Fertigungsgenauigkeit über die Zeit, einschließlich wichtiger Erfindungen und Ereignisse, die die Genauigkeit beeinflusst haben. Die Genauigkeit ist im Laufe der Zeit stetig gestiegen.
• Zusammenhang zwischen Wirtschaftlichkeit, Fertigungsprozess, Konstruktion und Geometrie: Eine Grafik illustriert die wechselseitigen Beziehungen zwischen den Faktoren, die zur Wirtschaftlichkeit der Fertigung beitragen.
• Auswahl des Fertigungsverfahrens: Faktoren wie Technologie, Geometrie, Auftragsdaten und Zeitwerte beeinflussen die Auswahl.
• Einflussfaktoren auf die Genauigkeit: Faktorkategorien umfassen Stabilität/Verschleiß von Konstruktion, Verschleiß von Prozesskomponenten, Abweichungen von Geräten/Maschinen, metallurgische/stoffliche Inhomogenität und Funktionseinstellungenauigkeiten. Unter Einzelkategorien werden Lager- und Führungstoleranzen, Verschleiss, Prozess/Systembedingte Faktoren, Verschleissarten/formen von Werkzeugen, Parallelnutzung von Geräten, Schwankungen in Prozessen beschrieben.
• Systembedingte Ungenauigkeiten in der Fertigung: Maschinengenauigkeit/Verfahren, Werkzeugbedingte Faktoren, Werkstückbedingte Faktoren und Umweltbedingte Faktoren. Unter Einzelkategorien werden Faktoren wie Funktionstoleranz von Maschinen, Positionier/Steuerungssysteme, Funktionskräfte, Schwingungen des Systems, Energieumwandlung, Werkzeuggeometrie, Werkzeugpositionierung/Anordnung, Werkzeugverschleiß/Folgewksamkeit, Geometrie des Werkstücks, Gefügestruktur/Eigenschaften des Materials, Temperatur/Feuchtigkeit, physiologische/psychologische Faktoren aufgeführt.
• Begriffsdefinitionen von Qualität: Beschaffenheit einer Einheit (Eignung). Gesamtheit der Anforderungen an die Einheit (Sicherheit, Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit).
• Qualitätsforderung: Gesamtheit von Einzelanforderungen an die Einheit. Sicherheit, Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit sind enthalten.
• Qualitätssicherung: Maßnahmen, um die geforderte Qualität zu erreichen. Elemente sind Qualitätsplanung, Qualitätsprüfung und Qualitätslenkung.
• Voraussetzungen für die qualitätsorientierte Fertigung: beinhaltet Punkte wie prüfgerechte Dokumentation, Grundsatzfragen (Was, Wo, Wie), kalkülbedingt zulässige Systemunsicherheiten, und aufgabengerechte Mess/ Prüfeinrichtungen.
• Beispiele für Fertigungsverfahren: Beispiele wie Ultrapräzisionsdrehbearbeitung, Drahterosionsbearbeitung und Kokillenguss/Schwerkraftgießen zeigen erreichbare Genauigkeiten und Bearbeitbare Werkstoffe.
• Grundbegriffe der Fertigungsmesstechnik: Unterscheidet zwischen aktiven/ passiven Prüfungen, direkten/indirekten Messungen und Prüfmitteln. Definiert Messen/Lehren.
• Fehlerunterteilung: Systematische Fehler (bestimmbar, kompensierbar), Zufällige Fehler (zahlenmäßige Angabe, nicht kompensierbar). Unrichtigkeit = Betrag systematischer Fehler, Unsicherheit = Wirkung zufälliger Fehler, Ungenauigkeit = zu erwartende Unrichtigkeit bei gegebener Unsicherheit.
• Topologie der Bauteilgeometrie: Unterteilt Bauteilgeometrie in Makrogeometrie (Räume, Flächen, Linien, Punkte) und Mikrogeometrie (Maßtoleranzen, Formtoleranzen, Lagetoleranzen, Oberflächen).
• Unterteilung der Werkstückqualität: Zeigt die Unterteilung der Werkstückqualität nach Maßgenauigkeit, Formgenauigkeit, Lagegenauigkeit und Oberflächengüte und beschreibt deren Beschreibungen.
• Gliederungssystem für Gestaltabweichungen nach DIN 4760: Klassifiziert Gestaltabweichungen in 6 Ordnungen, wobei jede Ordnung eine konkrete Art von Formabweichung abbildet.
• Beispiel: Geometrische Abweichungen bei Bohrungen: Bietet Beispiele (Maßabweichung, Formabweichung, Lageabweichung, Rauheitsabweichung)
• Rauheitskenngrößen nach DIN EN ISO 4287: Rz (gemittelte Rautiefe) ist das arithmetische Mittel der maximalen Profilhöhen von 5 Messstrecken. Ra (Mittenrauwert) ist das arithmetische Mittel der Absolutbeträge der Ordinatenwerte.
• Erreichbare Rautiefen verschiedener Fertigungsverfahren: Tabelle, die erreichbare Rautiefen (Rz) verschiedener Fertigungsverfahren listet.
• Herleitung der Materialanteilkurve (Abbott-Kurve): Näherung der Materialanteilkurve durch drei Geraden. Ein Beispiel zeigt Profilformen und Materialanteilkurven-Beispiele.
• Wirkungskette der Stoffeigenschaften: Darstellung des Zusammenhangs zwischen Werkstofftechnik, Konstruktion und Fertigung.
• Systematik der Werkstoffeigenschaften: Klassifizierung der Werkstoffeigenschaften in physikalische und chemische/elektrochemische, mechanische und technologische Eigenschaften.
• Einfluss der Fertigung auf den Werkstoff: Zeigt die Auswirkungen mechanischer, thermischer und chemischer Beanspruchung auf den Werkstoff.
• Randzonenschädigung beim Läppen von monokristallinem Silicium: Erklärung des Schadens durch das Läppen.
• Drehen von Faserverbundkunststoff: Schäden durch das Werkzeug beim Drehen von Faserverbundkunststoff.
• Funktionsgenauigkeit der Werkzeugmaschine: Konstruktionsgenauigkeit, Herstellungsgenauigkeit, Arbeitsgenauigkeit. Betrachtung der statischen, dynamischen und thermischen Verformungen, tribologischen Veränderungen.
• Maschinengenauigkeit: Fehlerkette.
• Statische Störeinflüsse: Ursachen (Eigenspannungen, Eigengewichte, Prozesskräfte,Beschleunigungs-kräfte, Spannkräfte, Klemmkräfte, Reibungskräfte,Einflüsse durch das Fundament) und Gegenmaßnahmen.
• Dynamische Störeinflüsse: Ursachen (Fremderregte und Selbsterregte Schwingungen) und Gegenmaßnahmen.
• Thermische Störeinflüsse: Interne Störeinflüsse (Antriebs-/Prozessverluste) und Externe Störeinflüsse (Umgebungstemperatur,Wärmestrahlung, Luftbewegung). Konstruktive/ Kompensatorische Maßnahmen, Umgebungseinfluss.
• Tribologische Veränderungen: Ursachen (Reibung, Verschleiss, Schmierung), Wirkung (Verschlechterung des Prozesses, Genauigkeitsabweichungen, Unkontrollierbarkeit), und Gegenmaßnahmen.
• Lernziele 1: Definitionen und Unterteilungen verschiedener Bereiche, wie die 4 systembedingten Ungenauigkeiten, die allgemeine Unterteilung der Fehler und der Werkstückqualität.
• Lernziele 2: Beschreibung der ersten 3 Ordnungen der Gestaltabweichungen, der Maschinengenauigkeit, der statischen und dynamischen Störeinflüsse auf Werkzeugmaschinen und entsprechende Gegenmaßnahmen.