In dieser Arbeit werden die Grundlagen einer wissensbasierten Prozessauslegung gelegt. Dazu zählen neben der Schleifkörpercharakterisierung, die Identifikation relevanter Wirkmechanismen, die Analyse der Verschleißvorgänge am Schleifkörper und die Prozessmodellierung. Durch die Übertragung der Methoden und Erkenntnisse auf industrielle Anwendungsfälle, kann der Aufwand bei der Prozessauslegung und -optimierung deutlich reduziert werden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die Form von Werkstücken lässt sich beim Doppelseitenplanschleifen mit Planetenkinematik (DPMP) durch die makroskopische Form der Werkzeuge beeinflussen. Die Kinematik des DPMP führt zu ortsabhängigem Werkzeugverschleiß. Vor diesem Hintergrund werden der Einfluss verschiedener Stellgrößen auf den Werkzeugverschleiß analysiert, Werkzeuge mit reduziertem ortsabhängigem Profilverschleiß ausgelegt und deren Einsatzverhalten nachgewiesen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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In dieser Arbeit werden die Grundlagen einer wissensbasierten Prozessauslegung gelegt. Dazu zählen neben der Schleifkörpercharakterisierung, die Identifikation relevanter Wirkmechanismen, die Analyse der Verschleißvorgänge am Schleifkörper und die Prozessmodellierung. Durch die Übertragung der Methoden und Erkenntnisse auf industrielle Anwendungsfälle, kann der Aufwand bei der Prozessauslegung und -optimierung deutlich reduziert werden.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Dieses Werk für die Gestaltung des HSC-Fräsprozesses und dafür notwendiger Komponenten für stäubende Werkstoffe stellt eine praxisgerechte Vorgehensweise dar. Diese basiert auf wissenschaftlich gesicherten Grundlagen und unterstützt eine optimierende Gestaltung der Prozesskette. Der anhand praktischer Erfahrungen entwickelte mathematische Apparat untermauert die Abhängigkeiten der aufeinanderfolgenden Prozessschritte auf der Grundlage der technologischen Vererbung und erweitert die Grundprinzipien der Optimierung mehrstufiger Prozesse. Der Leser sollte Erfahrungen in der Gestaltung komplexerer Teilefertigungsprozesse mittels Fräsen mitbringen. Unter Nutzung der Werkstoffspezifika ist es ihm dann möglich eine breitere Anwendung der dargestellten Vorgehensweisen zu erreichen.
Aktualisiert: 2023-04-01
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Dieses Werk für die Gestaltung des HSC-Fräsprozesses und dafür notwendiger Komponenten für stäubende Werkstoffe stellt eine praxisgerechte Vorgehensweise dar. Diese basiert auf wissenschaftlich gesicherten Grundlagen und unterstützt eine optimierende Gestaltung der Prozesskette. Der anhand praktischer Erfahrungen entwickelte mathematische Apparat untermauert die Abhängigkeiten der aufeinanderfolgenden Prozessschritte auf der Grundlage der technologischen Vererbung und erweitert die Grundprinzipien der Optimierung mehrstufiger Prozesse. Der Leser sollte Erfahrungen in der Gestaltung komplexerer Teilefertigungsprozesse mittels Fräsen mitbringen. Unter Nutzung der Werkstoffspezifika ist es ihm dann möglich eine breitere Anwendung der dargestellten Vorgehensweisen zu erreichen.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Durch ihre hohe Gestaltungsfreiheit und Flexibilität stellen additive Fertigungsverfahren für bestimmte Bauteile eine interessante Alternative zu konventionellen Fertigungsverfahren dar. Zugleich besitzt die additive Fertigung das Potenzial die konventionelle spanabtragende Fertigung durch die Erzeugung optimierter und leistungsfähigerer Werkzeuge zu unterstützen. Um die Potenziale der additiven Fertigung für die Werkzeugherstellung zu nutzen sind jedoch konstruktive Anpassungen der Werkzeuggeometrie, unter Berücksichtigung der Verfahrensrestriktionen, vorzunehmen.
Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich daher mit der Entwicklung eines Vorgehens zur Gestaltung von Werkzeuggrundkörpern, die im SLM-Verfahren hergestellt werden. Das Vorgehen beruht auf einer beanspruchungsgerechten Gestaltung eines Fräswerkzeugs, auf Basis der Ergebnisse von Topologieoptimierungsmaßnahmen. Die fertigungsgerechte Umsetzung der Optimierungsergebnisse erfolgt unter den Gesichtspunkten der additiven Fertigung und der spanenden Nachbearbeitung. Um den Herstellungsaufwand zu reduzieren wird die Umsetzung eines hybrid additiven Fertigungsansatzes realisiert. Des Weiteren werden Strategien zur prozesssicheren Einbringung von Innengewinden sowie zur Bauteilreferenzierung zur Durchführung der Nachbearbeitungsoperationen beschrieben. Abschließend wird der Einfluss der beanspruchungs- und fertigungsgerechten Anpassung der Werkzeuggeometrie auf die Herstellkosten quantifiziert.
Die Arbeit befasst sich mit den Grundlagen der Gestaltung additiv herzustellender Werkzeuge und soll unter anderem kleinen und mittelständischen Werkzeugherstellern die Zugänglichkeit zum Thema erleichtern.
Aktualisiert: 2020-08-13
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Die Form von Werkstücken lässt sich beim Doppelseitenplanschleifen mit Planetenkinematik (DPMP) durch die makroskopische Form der Werkzeuge beeinflussen. Die Kinematik des DPMP führt zu ortsabhängigem Werkzeugverschleiß. Vor diesem Hintergrund werden der Einfluss verschiedener Stellgrößen auf den Werkzeugverschleiß analysiert, Werkzeuge mit reduziertem ortsabhängigem Profilverschleiß ausgelegt und deren Einsatzverhalten nachgewiesen.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Das automatisierte und prozesssichere Entgraten von zwei sich kreuzenden Bohrungen ist ein allgegenwärtiges Problem der Fertigungstechnik. Aus diesem Grund existieren zahlreiche kostengünstige, mechanische Entgratwerkzeuge. Der Nachteil dieser Werkzeuge ist jedoch, dass diese den im Bauteilinneren anhaftenden Grat nicht prozesssicher entfernen. Nicht oder unzureichend entfernte Grate beeinträchtigen die Funktionsfähigkeit von Bauteilen und können zum Ausfall ganzer Systeme führen. Das im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Verfahren basiert, entgegen der Funktionsweise herkömmlicher Rückwärtsentgratwerkzeuge mit definierter Schneidengeometrie, nicht auf einem rotatorischen, sondern auf einem translatorischen Funktionsprinzip. Es wird ein methodisches Vorgehen mithilfe der Entwicklungsmethodik TRIZ verwendet, um eine neuartige, prozesssichere und auf die komplexe Verschneidungssituation abgestimmte Entgratlösung zu entwickeln. Das Ergebnis der TRIZ basierten Entgratwerkzeugentwicklung stellt die Konzeptlösung dar, welche in einem Simulationsmodell bestehend aus einer Synchronisation eines analytischen und eines werkzeugseitigen Ansatzes in der Entwicklungsumgebung Matlab® implementiert wird. Ziel des analytischen Ansatzes ist die Beschreibung der mathematischen Verschneidungskurve zweier sich schneidender Zylinder, um eine Werkzeugschneide entlang dieser berechneten Bahn zu führen und den Gratfuß definiert abzutrennen. Der werkzeugseitige Ansatz verfolgt das Ziel, eine Schneidengeometrie zu berechnen, welche speziell auf die stark variierenden Steigungen der Verschneidungskurve einer Kreuzbohrung abgestimmt ist, das Anbringen einer definierten Fasenbreite am Umfang der Bohrungsverschneidung ermöglicht und eine prozesssichere Entfernung des Primärgrats erlaubt.
Aktualisiert: 2019-12-12
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Summary
Within this research the cause-and-effect mechanism of cooling lubricant supply in grinding by the consideration of external and internal supply methods was investigated. Eight different supply methods were experimentally evaluated and compared.
Aktualisiert: 2023-01-27
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Die verformungsinduzierte a’-Martensitbildung in metastabilen austenitischen Werkstoffen birgt ein bisher nicht genutztes Potenzial zur gezielten Einstellung eines definierten Werkstoffverhaltens. In dieser Arbeit wird daher die verformungs-induzierte a’-Martensitbildung in metastabilen austenitischen Blechwerkstoffen zur lokalen Festigkeitserhöhung als Beitrag zum Leichtbau untersucht. Ziel ist die Realisierung von martensitisch hochfesten Regionen in einem austenitisch duktilen Bauteil zum Ausgleich von örtlichen Imperfektionen. Hierzu werden lokale hochfeste Strukturen durch Einstellen eines definierten a’-Martensitgehalts realisiert, um so einen neuen Beitrag zum Leichtbau für belastungsangepasste Bauteile zu ermöglichen. Gegenstand dieser Arbeit ist die Einbringung dieser Verstärkungen in Blechbauteile in einer Tiefziehoperation ohne zusätzlichen Fertigungsschritt. Hierzu werden geeignete Methoden zur Materialcharakterisierung verstärkter Blechwerkstoffe untersucht und neue Ansätze entwickelt. Des Weiteren erfolgt die Entwicklung eines Umformwerkzeugs zur definierten Einstellung unterschiedlicher a’-Martensitgehalte unter Beibehaltung eines konstanten Umformgrads. Dieses Werkzeugsystem umfasst ein geeignetes Temperierungskonzept für einen Temperaturbereich von T = -20°C bis zu T = 100°C.
Aktualisiert: 2019-10-17
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