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Beschleunigungsbasierte Prozessauslegung des ungeführten Vibrationsgleitschleifprozesses

ISBN: 978-3-86359-900-3

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Kurzübersicht

Users of the unguided vibratory finishing process are facing a high economic risk due to smaller batch sizes and shorter product life cycles, which have led to a major in-crease in set-up costs. In this thesis, a heuristic explanatory model is presented, which enables a more efficient process design based on the knowledge of the trans-fer behavior of the work bowl acceleration to the acceleration of the abrasive media and the workpiece as well as the resulting contact force and relative speed.

Beschleunigungsbasierte Prozessauslegung des ungeführten Vibrationsgleitschleifprozesses

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Details

Getrieben durch Megatrends wie Globalisierung, Technologiekonvergenz und Individualisierung hat die am Markt angebotene Produktvielfalt in den vergangenen Jahren stark zugenommen. Für Anwender des in dieser Arbeit untersuchten ungeführten Vibrationsgleitschleifverfahrens stellt dies ein hohes wirtschaftliches Risiko dar, da die Prozessauslegung für ein neues Produkt auf Basis von zeit- und kostenintensiven, empirischen Vorversuchen erfolgt. Zu den Anwendern gehören produzierende Unternehmen aus den Industriebereichen Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik oder Automotive, mit dem Ziel, die Oberflächen und Kanten von Werkstücken zu entgraten, zu verrunden oder zu glätten. Um das ungeführte Vibrationsgleitschleifverfahren trotz des beschriebenen Wandels bei der Produktvielfalt zukünftig weiterhin wirtschaftlich einsetzen zu können, bedarf es einer Möglichkeit zur effizienteren und zielgerichteteren Prozessauslegung. Eine Schlüsselrolle nimmt dabei die Beschleunigung des Arbeitsbehälters einer Vibrationsgleitschleifmaschine ein, da diese einen entscheidenden Einfluss auf die Zerspanungsrate im Prozess hat.
Gegenstand der Dissertation ist die systematische Analyse der kausalen Zusammenhänge zwischen der Beschleunigung von Arbeitsbehälter, Schleifkörpern und Werkstück sowie den für die Zerspanung relevanten Kontaktbedingungen Kontaktkraft und Relativgeschwindigkeit und den resultierenden Prozessergebnisgrößen zerspante Masse, Kantenradius und Oberflächenrauheit beim ungeführten Vibrationsgleitschleifverfahren.
Durch experimentelle Untersuchungen wurde der Einfluss der maschinen- und schleifkörperseitigen Prozesseingangsgrößen auf die Arbeitsbehälterbeschleunigung untersucht. Mit Hilfe neu- und weiterentwickelter Messsysteme wurden im Anschluss erstmalig die Beschleunigung von Schleifkörpern und Werkstück sowie die auftretende Kontaktkraft und Relativgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Arbeitsbehälterbeschleunigung beschrieben. Anhand von Reibuntersuchungen mit einem entwickelten Reibprüfstand wurden die tribologischen Eigenschaften der Verschleißschutzauskleidung des Arbeitsbehälters, der Schleifkörper und des Werkstücks charakterisiert und zur Erklärung der identifizierten Zusammenhänge eingesetzt. Weiterhin wurden die Zerspanungsmechanismen sowie die resultierenden Werkstückoberflächenphänomene qualitativ und quantitativ analysiert. Die Erkenntnisse dieser Arbeit wurden abschließend validiert und in einem heuristischen Erklärungsmodell zusammengefasst.

 

Zusatzinformation

Autor Lachenmaier, Maximilian
ISBN/Artikelnr. 978-3-86359-900-3
Gewicht 0.249 kg
Erscheinungsdatum 06.10.2020
Lieferzeit 3-4 Tage
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