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Maschinenintegrierte optische Oberflächenprüfung von gehonten Zylinderlaufbahnen unter Kühlschmierstoff (E-Book)

ISBN: 978-3-86359-557-9

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Eine 100%-Oberflächenkontrolle der gehonten Zylinderlaufbahnen ist bisher nicht möglich, da die Messsysteme aufgrund der kurzen Fertigungstaktzeiten und der rauen Produktionsumgebung nicht im Prozess eingesetzt werden können. In dieser Arbeit wird eine innovative Inline-Messtechnik für die 100%-Prüfung der gehonten Zylinderlaufbahnen in der Serienproduktion von Verbrennungsmotoren entwickelt. Mit dem entwickelten Messsystem wird eine 100% Inline-Prüfung der Zylinderlaufbahnen ermöglicht und ein maschinennaher Qualitätsregelkreis aufgebaut.

Maschinenintegrierte optische Oberflächenprüfung von gehonten Zylinderlaufbahnen unter Kühlschmierstoff (E-Book)

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In der Fertigung moderner Verbrennungsmotoren ist das Honen ein etablierter Finishingprozess, bei dem eine Mikrostruktur auf der Zylinderlauffläche erzeugt wird. Kleinste Prozessschwankungen beim Honen, wie z. B. Verschleiß der Schneidleisten, gealterte Schneidzusatzstoffe (Honöl oder Kühlschmierstoff-emulsionen) sowie Werkstoff- oder Werkzeugausbrüche, können eine mangelhafte Oberflächenqualität der Zylinderlaufbahnen verursachen. Die daraus resultierenden tribologischen Mängel führen nicht nur zu einer erhöhten Reibleistung sondern auch zu einem hohen Ölverbrauch des Motors.

Um ein Fertigungsverfahren zu entwickeln, das zu technologisch besseren und gleichzeitig ökologisch verträglicheren Produkten führt, ist ein Ansatzpunkt die 100%-Oberflächenkontrolle der gehonten Zylinderlaufbahnen. Dies ist bisher noch nicht möglich, da die in der Praxis eingesetzten Messverfahren und -systeme aufgrund der kurzen Fertigungstaktzeiten von 30 Sekunden und der rauen Produktionsumgebung nicht für die 100% Inline-Prüfung eingesetzt werden können. Deswegen ist heutzutage nur eine Stichprobenkontrolle der Zylinderlaufbahnen in der Fertigung von Verbrennungsmotoren möglich.

In dieser Arbeit wird eine innovative Inline-Messtechnik für die 100%-Prüfung der gehonten Zylinderlaufbahnen in der Serienproduktion von Verbrennungsmotoren entwickelt. Der Kern des Messkonzepts ist die „optische Messung unter Kühlschmierstoff (KSS)“. So entfallen die zeitaufwendigen Reinigungsarbeiten, sodass die 100%-Prüfung der Zylinderlaufbahnen ermöglicht wird. Zur Realisierung des Messkonzepts werden zwei optische Sensoren, ein chromatisch-konfokaler Sensor und ein faseroptischer Abstandssensor, ausgewählt und zur Oberflächenmessung unter KSS angepasst. Als größter Einflussfaktor auf die Messung werden die verschiedenen im Honprozess eingesetzten KSS untersucht. Die Eigenschaften von KSS werden charakterisiert und deren Einflüsse auf die optische Messung analysiert. Die Erprobung des Messsystems erfolgt durch die Messreihen in einer Versuchskammer, die die Fertigungsbedingungen beim Honen simuliert. Durch Messreihen wird die Tauglichkeit des Messsystems für die Inline-Prüfung von gehonten Zylinderlaufbahnen erprobt. Die beiden Sensoren werden anhand der Messergebnisse bewertet. Der faseroptische Abstandssensor, der leichte Vorteile gegenüber dem chromatisch-konfokalen Sensor bietet, wird in die Honmaschine integriert. Darüber hinaus werden die Maßnahmen zur Verbesserung der Messunsicherheit bei der Inline-Applikation vorgeschlagen.

Mit dem entwickelten Messsystem wird eine 100% Inline-Prüfung der Zylinderlaufbahnen in Serienproduktion von Verbrennungsmotoren ermöglicht und ein maschinennaher Qualitätsregelkreis aufgebaut.

Zusatzinformation

Autor Zheng, Hanqing
ISBN/Artikelnr. 978-3-86359-557-9
Gewicht 0.256 kg
Erscheinungsdatum 28.09.2017
Lieferzeit 10-14 Tage
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