Anfertigen von Protokollen für Versuche im Rahmen der Präsenzwoche und Lehrveranstaltung
Maschinenlabor im Fernstudiengang Maschinenbau der HTW Berlin:
Dabei wurden folgende Versuche durchgeführt:
• Gasbrennschneiden
• Montageroboter
• Fügen-Stabelektrode
• Pneumatisches Handling
• Schraubverfahren
• Crimpmontage
• Abnahme von Werkzeugmaschinen.
Für jeden Versuch ist ein Protokoll inklusive Versuchsaufbau, -durchführung, -auswertung und Ergebnisanalyse angefertigt worden.
INHALTSVERZEICHNIS
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
TABELLENVERZEICHNIS
1 AUFGABENSTELLUNG
2 PROTOKOLLE - MASCHINENLABOR
2.1 Gasbrennschneiden
2.1.1 Aufgabenstellung
2.1.2 Versuchsdurchführung:
2.1.2 Versuchsaufbau
2.1.3 Versuchsergebnisse
2.1.4 Analyse und Auswertung
2.2 Montageroboter
2.2.1 Aufgabenstellung
2.2.2 Versuchsdurchführung
2.2.3 Versuchsaufbau
2.2.4 Vorüberlegungen
2.2.5 Versuchsergebnis
2.3 Fügen- Stabelektrode
2.3.1 Aufgabenstellung
2.3.2 Versuchsdurchführung
2.3.3 Versuchsaufbau
2.3.4 Versuchsdurchführung
2.3.5 Versuchsauswertung
2.4 Pneumatisches Handling
2.4.1 Aufgabenstellung
2.4.2 Versuchsdurchführung
2.4.3 Versuchsaufbau
2.4.4 Versuchsauswertung
2.5 Schraubverfahren
2.5.1 Aufgabenstellung
2.5.2 Versuchsdurchführung
2.5.3 Versuchsaufbau
2.5.4 Vorüberlegungen
2.5.5 Versuchauswertung
2.6 Abnahme einer Werkzeugmaschine (Senkrechtfräsmaschine mit Kreuzschiebetisch und 6-fach Werkzeugsternrevolver FKrSRS 250 CNC 646 H)
2.6.1 Aufgabenstellung
2.6.2 Versuchsdurchführung
2.6.3 Versuchsaufbau
2.6.4 Versuch - Aufnahme Messprotokoll
2.6.5 Versuchsauswertung
2.7 Crimpmontage
2.7.1 Aufgabenstellung
2.7.2 Versuchsbedingungen
2.7.3 Lösungsmöglichkeiten der Anforderungen
2.7.4 Versuchauswertung
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Gasbrennschneiden - Brennschneidemachine Ultralex 12.5
Abbildung 2: Versuch 1, Gerader Schnitt, Brenner senkrecht zur Oberfläche
Abbildung 3: Proben 1-7 nummeriert, Versuch Gasbrennschneiden
Abbildung 4: Aufbau der Roboterzelle/ Skizze
Abbildung 5: Aufbau der Roboterzelle/ Versuchsaufbau (Teile 1-6 montiert)
Abbildung 6: skizzenhafte Darstellung Versuchsaufbau Fügen - Stabelektrode
Abbildung 7: Aufbau eines Lichtbogenhandschweißarbeitsplatzes im Versuchslabor HTW
Abbildung 8: Lagerblech
Abbildung 9: Stangemagazin
Abbildung 10: Baugruppe
Abbildung 11: Anordnung
Abbildung 12: Katalog MetoFer - Versuch Pneutmatisches Handling
Abbildung 13: Skizze des Versuchsaufbaus, Versuch Pneumatisches Handling
Abbildung 14: Baugruppe Pneumatisches Handling
Abbildung 15: technische Zeichnung Versuchsaufbau Schraubverfahren
Abbildung 16: Schraubvorgang, Versuch Schraub verfahren
Abbildung 17: Aufbau einer Senkrechtfräsmaschine
Abbildung 18: Ballbar Diagnose, Versuch Abnahme Werkzeugmaschine
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Ausgangsparameter
Tabelle 2: Versuchsbedingungen
Tabelle 3:Versuchsauswertung: Versuch 1:Gerader Schnitt, Brenner senkrecht zur Oberfläche
Tabelle 4:Versuchsauswertung: Versuch 2:Gerader Schnitt, Brenner 30° geneigt zur Oberfläche
Tabelle 5:Versuchsdurchführung Montageroboter
Tabelle 6: Leistungskenngrößen, Fügen- Stabelektrode
Tabelle 7: Messwerteblatt: Versuch Fügen - Stabelektrode
Tabelle 8: Versuchsmesswerte
Tabelle 9: Berechnung Effektive Ausbringung und Abschmelzleistung
Tabelle 10: Vergleich der durch die Elektrodenhersteller dokumentierten und berechneten Parameter
Tabelle 11:Versuchsdurchführung Pneumatisches Handling
Tabelle 12: Arbeitsschritte Versuch Schraubverfahren
Tabelle 13: Geometrische Prüfung G1, Versuch Abnahme einer Werkzeugmaschine
Tabelle 14: Geometrische Prüfung G1, Versuch Abnahme einer Werkzeugmaschine
Tabelle 15: Geometrische Prüfung G2, Versuch Abnahme einer Werkzeugmaschine
Tabelle 16: Geometrische Prüfung G3, Versuch Abnahme einer Werkzeugmaschine
Tabelle 17: Geometrische Prüfung G4, Versuch Abnahme einer Werkzeugmaschine
Tabelle 18: Geometrische Prüfung G5, Versuch Abnahme einer Werkzeugmaschine
Tabelle 19: Geometrische Prüfung G6, Versuch Abnahme einer Werkzeugmaschine
Tabelle 20: Geometrische Prüfung G7, Versuch Abnahme einer Werkzeugmaschine
Tabelle 21: Lösungsmöglichkeiten - Versuch Crimpmontage
Tabelle 22: Konzeptvergleich - Versuch Crimpmontage
1 Aufgabenstellung
Anfertigen von Protokollen für Versuche im Rahmen der Präsenzwoche und Lehrveranstaltung Maschinenlabor. Die Präsenzwoche fand vom 09.03.2009 bis 13.03.2009 am Standort Blankenburg statt. Dabei wurden folgende Versuche durchgeführt:
- Gasbrennschneiden
- Montageroboter
- Fügen-Stabelektrode
- Pneumatisches Handling
- Schraubverfahren
- Urformen
- Crimpmontage
- Abnahme von Werkzeugmaschinen
Für den Versuch Urformen mussten keine Protokolle angefertigt werden.
2 Protokolle - Maschinenlabor
2.1 Gasbrennschneiden
2.1.1 Aufgabenstellung
Kennenlernen des Verfahrens im praktischen Umgang, Einfluss von Verfahrensparametern auf die Schnittqualität
2.1.2 Versuchsdurchführung:
Bei diesem thermischen Trennverfahren wird der Werkstoff auf Entzündungstemperatur vorgewärmt, zu Oxid verbrannt und durch einen Sauerstoffstrahl aus der Schnittfuge geblasen.
Die zum Einsatz kommenden Brenngase haben verschiedene Auswirkungen auf die SchnittquaLität.
Für die Anwendung dieses Verfahrens ist die Kenntnis der Abhängigkeit der Trennflächenqualität vom Werkstoff, der Art des Brenngases sowie der Schneidparameter von Bedeutung.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 1: Gasbrennschneiden-Brennschneidemachine Ultralex 12.5
2.1.3 Versuchsaufbau
Zur Ausführung des Versuches stehen folgende Geräte und Werkstoffe zur Verfügung
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tabelle 1: Ausgangsparameter
Es wird unter zwei Versuchsbedingungen getestet:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tabelle 2: Versuchsbedingungen
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
2.1.4 Versuchsergebnisse
Beim Brennschneiden kann es zur Anhaftung der Schlacke, zur Kantenaufschmelzung und übermäßigen Schnittrillenbildung kommen. Außerdem können Winkelabweichungen an der Schnittfläche auftreten. Die Ursachen können vielfältig sein. Vor allem bei handgeführten Brennern ist häufig nur die Brennerdüse verschmutzt oder beschädigt. Gerade beim autogenen Brennschneiden müssen die Vorschubgeschwindigkeit, der Sauerstoffdruck und auch die Brennerdüse genau auf den Werkstoff, die Werkstückdicke und das Brenngas abgestimmt sein, um gute Schnittqualitäten zu erzielen. Um die Auswirkung der Brennerausrichtung und die Abhängigkeit der Schnittqualität hinsichtlich der Vorschubgeschwindigkeit zu zeigen, wurden zwei Versuche durchgeführt:
- Im Versuch 1 (Abbildung 2) wurde mit geradem Schnitt geschnitten und der Brenner senkrecht zur Oberfläche gehalten. Dabei wurden drei unterschiedliche Vorschubsgeschwindigkeiten pro Probe angesetzt (25-47.4m/s). Die weiteren Bedingungen sind folgende:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
- Im Versuch 2 wurde nur eine Probe mit vs=50 cm/min geschnitten, bei dieser jedoch der Brenner um 30o geneigt zur Oberfläche geführt.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 2: Versuch 1, Gerader Schnitt, Brenner senkrecht zur Oberfläche
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 3: Proben 1-7 nummeriert, Versuch Gasbrennschneiden
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tabelle 4:Versuchsauswertung: Versuch 2:Gerader Schnitt, Brenner 30° geneigt zur Oberfläche
2.1.5 Analyse und Auswertung Bewertung der Ergebnisse Versuch 1:
Der Kantenüberhang der Proben 4-6 weist auf eine möglicherweise zu starke Heizflamme hin. Weitere Ursachen können sein, dass der Brennervorschub zu langsam, Düsenabstand vom Blech zu klein oder zu groß und/oder die Düse für die zu schneidende Blechdicke zu groß ist. Theoretisch ist auch möglich, dass die Flamme einen Brenngasüberschuss hat. Da der Kan tenüberhang bei allen Proben mit gleicher Intensität auftritt und nicht mit steigender Brennergeschwindigkeit ab- oder zunimmt, ist die Ursache eher im Düsenabstand zu suchen. Da dieser während der Versuche nicht variiert wurde, kann die Gruppe hierzu keine Aussage machen. Bei Probe 4 und 5 zeigt der Werkstoff zusätzlich Schnittfugenerweiterungen an der Werkstoffunterseite, ein weiteres Indiz für einen zu hohen Düsenabstand vom Blech, (der bei Probe 6 mit der höheren Geschwindigkeit vielleicht kompensiert wurde) oder eine verschmutzte, beschädigte und abgenutzte Düse. Betrachtet man dazu die in Probe 4 und 5 auftretende Schnittwinkelabweichung weist dann vieles auf eine verschmutzte, beschädigte oder abgenutzte Düse hin.
Probe 6, welche mit der höchsten Geschwindigkeit geschnitten wurde, weist eine größere Rautiefe sowie Rillentiefe als Probe 4 und 5 auf. Dies ist ein Anzeichen dafür, dass die optimale Schneidgeschwindigkeit überschritten wurde, der Brennervorschub zu schnell erfolgte. Daher scheint die optimale Geschwindigkeit zwischen 35-47,5 cm/min zu liegen mit größerer Nähe zur 47,5.
Der bei allen Proben auftretende Schlackenbart weist auf einen zu schnellen oder zu langsamen Brennervorschub hin, was ebenfalls der Theorie entspricht, dass die optimale Schneidgeschwindigkeit zwischen den Geschwindigkeiten Probe 5 und Probe 6 liegt Gleichzeitig ist der Schlackenbart ein Indiz für verzunderte, verschmutzte oder verrostete Blechoberfläche hin. Da dieser Schlackenbart auch bei probe N1 (Versuch2) auftritt geht die Gruppe davon aus,dass das benutzte Blech verzundert, verschmutzt oder verrostet ist.
Abschließend ist zu Versuch 1 zu sagen, dass es eine von den äußeren Bedingungen (Brennbarkeit der Metalle, Leichtflüssigkeit der Oxide, geringe Wärmeleitfähigkeit des Schneidgutes, Zündtemperatur im Sauerstoff unter der Schmelztemperatur, Schmelztemperatur der Oxide niedriger als Schmelztemperatur des Metalls) abhängige optimale Schnittgeschwindigkeit gibt, mit folgenden Abhängigkeiten:
- Hohe Flammentemperaturen garantieren schnelles und sicheres Brennschneiden. Sie sind ausschlaggebend für die Schnittgeschwindigkeit.
- Beim autogenen Brennschneiden, das ohne besondere Maßnahmen nur für Stahl einsetzbar ist, erfolgt die Erwärmung hauptsächlich über eine chemische Reaktion, deren Geschwindigkeit von der Diffusionsgeschwindigkeit der Reaktionspartner abhängt. Von der Reaktionsgeschwindigkeit hängt wiederum die Schneidgeschwindigkeit ab.
- Reinheit des Brennsauerstoffes
Der unter den Versuchsbedingungen qualitativ beste Schnitt ist Probe Nr. 6.
Bewertung der Ergebnisse Versuch 2:
Der qualitativ beste Schnitt ist Probe Nr. N1 (da wir nur eine geschnitten haben).
Im Gegensatz zum Schnitt ohne Brennerneigung gibt es größere Unregelmäßigkeiten an den Schnittkanten sowie einen ausgeprägteren Schlackenbart. Diese Unregelmäßigkeiten sind logisch, trotz gering höherer Schnittgeschwindigkeit (die optimale hängt vom Material, Brennerabstand, Materialdicke ab) hat der Brenner ein (trotz gleicher Materialdicke wie Versuch 1) einen „weiteren“ Weg zu schneiden, da die 30° Neigung eine größere Schnittfläche erzeugt.
2.2 Montageroboter
2.2.1 Aufgabenstellung
Für die Gestaltung einer Roboterzelle zur Montage einer Ktz- Zahn rad pumpe (siehe Anlage) sollen Erfahrungen gesammelt werden, Über
- Arbeitsweise und Programmierung des Roboters
- Genaulgkeitsenforderungen an Roboter, Bauteil und Greifer
- Greifpunkte der Bauteile und deren Handhabung
- A nord n u n g der versch I eden e n Ansch I u sag orate
Als Ergebnis der praktischen Versuchsdurchführung soll der Scara- Roboter von Ihnen so eingerichtet und programmiert sein, dass er selbstständig die Montage der Baugruppe durchführt.
Zur erfolgreichen Durchführung des Versuches sind nachstehende Vorarbeiter: erforderlich:
- Machen Sie sich mit der Bedienungsanleitung und der Zellengestaltung vertraut
- Erstellen Sie eine Arbeitsablaufskizze zur Montage der Baugruppe
- Untersuchen Sie die Greifnnöglichkeiten der einzelnen Bauteile
- Treffen Sie Überlegungen zur Gestaltung der Roboterzelie unter Beachtung der notwendigen Zu- und Abfuhrei mich fungen
2.2.2 Versuchsdurchführung
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Tabelle 5:Versuchsdurchfühmng Montageroboter
2.2.3 Versuchsaufbau
Zur Ausführung des Versuches stehen folgende Geräte zur Verfügung:
- Industrieroboter Scara mit Steuerung
- Montagepalette
- Baugruppe „Zahnradpumpe“
- Greifer
In den folgenden Abbildung 4 und 5 ist die Anordnung der Teile auf der Montageplatte ersichtlich. Mittels Nummerierung der zu montierenden Teile (1-8) und deren Positionen bei der Endmontage wird die Reihenfolge des Ablaufes ersichtlich.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 4: Aufbau der Roboterzelle/ Skizze
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 5: Aufbau der Roboterzelle/ Versuchsaufbau (Teile 1-6 montiert)
[...]
-
Upload your own papers! Earn money and win an iPhone X. -
Upload your own papers! Earn money and win an iPhone X. -
Upload your own papers! Earn money and win an iPhone X. -
Upload your own papers! Earn money and win an iPhone X. -
Upload your own papers! Earn money and win an iPhone X. -
Upload your own papers! Earn money and win an iPhone X. -
Upload your own papers! Earn money and win an iPhone X. -
Upload your own papers! Earn money and win an iPhone X. -
Upload your own papers! Earn money and win an iPhone X. -
Upload your own papers! Earn money and win an iPhone X.