Bøger af Herwart Opitz

Die Gestaltung eines Spindel-Lager-Systems hinsichtlich eines gunstigen statischen und dynamischen Verhaltens setzt voraus, daB bereits beim Entwurf die Zusammenhange zwischen den unter statischer oder dynamischer Belastung auftretenden Verformungen einerseits und den SystemgroBen wie z. B. Kraglange, Lagerabstand, Lagersteifigkeit usw. andererseits bekannt sind. Neben dem statischen und dynamischen Verhalten des Spindel-Lager-Systems ist fur die erzielbare Arbeitsgenauigkeit an der Maschine auch das Temperaturverhalten der Lagerung wegen der auftretenden Verformungen infolge Warmespannungen von Be­ deutung. Zudem wird die maximale Spindeldrehzahl in den meisten Fallen durch die Lauftemperaturen der Lager bestimmt. 2. Experimentelle und rechnerische Methoden zur Ermittlung des statischen und dynamischen Verhaltens von Spindel-Lager-Systemen Das statische und dynamische Verhalten von Spindel-Lager-Systemen ist grundsatzlich durch Messungen an ausgefuhrten Konstruktionen zu ermitteln. Verschiedene System­ groBen konnen dabei in gewissen Grenzen variiert (wie z. B. die Kraglange durch die Werkstucklange oder die Lagersteifigkeit durch Veranderung des Radialspieles) und ihr EinfluB auf die Verlagerung bzw. die Schwingamplitude am Werkstuck ermittelt werden.

Für die Steuerung des Durchflußstromes und die Änderung der Durchfluß­ richtung gibt es in der Ölhydraulik zwei Möglichkeiten. Man kann einerseits Pumpen benutzen, deren Fördermenge und -richtung veränderlich sind. Hierbei muß das Verdrängvolumen der Pumpe verändert werden, wozu relativ große Kräfte über längere Wege erforderlich sind. Die entsprechenden Steuerzeiten sind daher groß. Eine andere Steuerungsmöglichkeit stellt das Steuerventil dar, bei dem die Dosierung des durch eine Pumpe mit konstanter Fördermenge gelieferten Durchflußstromes durch Drosselung geschieht. Diese Steuerung ist zwar stark verlustbehaftet, hat jedoch das günstigste Zeitverhalten aller bisher bekannten Steuerungen gleicher Leistung [1]. Von dieser Steuerungsart wird daher überall dort Gebrauch gemacht, wo es auf kurze Steuerzeiten ankommt. Wird eine solche hydraulische Steuerung (Abb. 1) über eine äußere Rückführung zu einem Kreis geschlossen, so kann dieses System wie jeder Regelkreis instabil I I I I I I I __ ...J L __ __ -.J Abb.l Hydraulische Steuerung mit verschiedenen inneren Rückführungen werden, wenn die entsprechenden Stabilitätskriterien nicht erfüllt sind. Die Fragen der Instabilität solcher Kreise sind häufig behandelt worden [1]. Besonders häufig tritt dieses Problem bei hydraulischen Folgeregelungen von Nachformsystemen an Werkzeugmaschinen auf, da zur Erreichung der geforderten Genauigkeiten hohe Systemkonstanten notwendig sind [1], [2]. Es kommt aber oft vor, daß der offene hydraulische Kreis instabil ist.

¿ S. 5 1.1 Die Feinbearbeitung in der Fertigung · . . s. 5 1.2 Anforderungen an feinbearbeitete Werkstücke. · . . s. 6 1.21 Bedeutung der Formfehler an feinbe- beiteten Werkstücken · . s. 6 1.22 Definition der Form- und Lagefehler ¿ ¿ S. 8 Ermittlung der Formfehler 12 1 .23 . . . . . . . . S ¿ · · · · · Formfehler und Funktionstüchtigkeit 1.24 der Werkstücke S ¿ . 11 · AufgabensteIlung . . . . . . . S. 20 1.3 · · · · 2. Innen-Feindrehen . . . . . . . . s. 21 · · 2.1 Begriffsbestimmung des Verfahrens ¿¿ ¿ ¿ S. 21 2.2 Gestaltung des Drehwerkzeuges ¿ ¿ S. 23 2.3 Form, Maß und Oberflächengüte beim Innen- Feindrehen · . . . . . . . S. . 27 2.31 Einfluß der Zerspanbedingungen auf die Oberflächengüte · . . . . . s. . 21 2.32 Einfluß der Zerspanbedingungen auf die Maßgenauigkeit ¿¿¿¿¿¿¿¿ s. 31 · · 2.33 Ursachen der Formfehler beim Innen-Feindrehen S. 31 · s. 2.331 Der Zylindrizitätsfehler 31 · · s. 2.332 Der Kreisformfehler 48 2.4 Fertigungskosten beim Innen-Feindrehen S. 50 · 3. Außenrund-Einstechschleifen ¿¿¿ s. 55 · · s.

Schleifbedingungen bestimmt.

den Verschleiß auf Span- und Freifläche nach Größe und Form an­ zugeben.

den auftretenden Form- und MaBabweichun­ gen und ihrer Erfassung als Einzelfehler besondere Aufmerksamkeit ge­ widmet wurden.

In der Praxis werden Zahnrader mit einem Durchmesser von mehr als 600 mm haufig als Bandagenrader ausgefilhrt. Dabei wird ein Radkranz, der die Verzahnung tragt, auf einen Radkorper aufge­ schrumpft. Dieses Verfahren wird in erster Linie aus wirtschaft­ lichen Grunden angewandt, weil der hochbeanspruchte Radkranz aus teurem Werkstoff, der Radkorper dagegen aus unlegiertem Material hergestellt werden kann. Eine solche reibschlii.ssige Ver­ bindung nennt man allgemein Querpre~passung. Je nach Art ihrer Entstehung unterscheidet man dabei zwischen einer Dehnpassung, wenn das Innenteil vor dem Fugen unterkuhlt und einer Schrumpf­ passung, wenn das Au~enteil erwarmt wird. 2. BETRIEBSSICHERHEIT VON ZAHNRADBANDAGEN 2. 1 Berechnungsgrundlagen Ein bandagiertes Zahnrad unterscheidet sich von einem massiven Zahnrad gleicher Abmessungen u. a. dadurch, da~ in der Bandage aufgrund der Schrumpfdehnung eine hohe Tangentialspannung vor­ liegt und die Bandage sich auf dem Radkorper bewegen kann, wenn die Umfangskraft den zulassigen Wert ubersteigt. Die Auslegung einer Bandage war bisher noch mit zahlreichen Un­ sicherheiten behaftet, da wesentliche Einflu~faktoren und Zusam­ menhange nicht genugend untersucht waren. Aus diesem Grund wurde mit sehr verschiedenen Sicherheitsfaktoren gerechnet, die nicht selten 20+40fache Sicherheit vortauschten. Grundlage der durchgefiihrten Berechnungen sind z. T. auch heute noch die For- - - meln von C. Bach [1] ¿ Mit ihnen kann der Zusammenhang zwischen FtigefHichenpressung, Uberma13 und den Spannungen in den durch Schrumpfung verbundenen Teilen angegeben werden, wenn die Bau­ teile glattwandig und zylindrisch und alle Verformungen rein elastisch sind.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Anhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Belastung über den ganzen Drehzahlbereich, falls die Erregerquellen einiger­ maßen genau erfaßt werden können. Im Resonanzbereich wird die dynamische Belastung grundsätzlich durch die veränder­ liche Zahnsteifigkeit verursacht.

Bevorzugtes Objekt betrieblicher Planungstatigkeit sind von jeher die Termine. Von allen Faktoren, die die Konkurrenzfahigkeit eines Unternehmens ausmachen, weisen sie die wohl groBte Elastizitat auf, so daB die kurze Lieferfrist oft der ausschlaggebende Faktor fur den Zuschlag eines Auftrages ist. Verkurzte Lieferfristen bedingen aber auch kurzere Fristen in allen Betriebsbereichen, was bedeutet, daB die Zahl der kritischen, d. h. der standig zu verfolgenden Einzel­ termine ansteigt. Das hat wiederum einen zunehmenden Umfang an Kontroll- und Steuerungsaufgaben zur Folge, der nur mit erhohtem Personaleinsatz bewaltigt werden kann. Das Beispiel eines herzustellenden Schiffsdieselmotors solI den Umfang der anfallenden Feinmessungsaufgaben erlautern (Abb. 1). Ein derartiger Motor besteht etwa aus 8000 verschiedenen Teilen oder Positionen. Daraus ergeben sich etwa 40000 Teiltermine, d. h. 40000 Tatigkeiten mussen im rich­ tigen Zeitpunkt ausgefUhrt werden, damit das fertige Produkt zum festgelegten Termin das Werk verlassen kann. An diesen 40000 Tatigkeiten sind etwa 1000 Personen be­ teiligt. In den Betrieben laufen jedoch oft mehrere 100 konkurrierende Auftrage parallel, so daB sich die genannte Anzahl von Tatigkeiten und zu beobachtenden Terminen ver­ vielfacht. Das verspatete Eintreffen von Rohmaterial fUr einige dieser Teile oder fehlen­ des Personal an nur einigen Arbeitsplatzen bringen Veranderungen in das Termingefuge der meisten im Durchlauf befindlichen Teile und Auftrage [1]. Dieses Beispiel macht deutlich, welche Datenmengen zur Bereinigung einer Storung oder Durchfuhrung einer Anderung verarbeitet werden muBten, urn die Konsequenzen fur alle in Arbeit befindlichen Teile zu berechnen. Solche Storungen von auBen kommen aber dauernd vor.