15 Fakultätsübergreifend / Sonstige Einrichtung
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Item Open Access Automatische Werkzeugverschleiß- und -Bruchüberwachung beim Bohren und Fräsen(1981) Heisel, UweDie Automatisierung des Fertigungsablaufs bedingt Einrichtungen zur Werkzeugüberwachung. Als Kenngröße für den Prozeßzustand dienen Meßwerte, die den Zerspankraftkomponenten proportional sind. Sie können mit Hilfe von Kraftmeßlagern erfaßt und steuerungstechnisch ausgewertet werden. Vorteilhaft dabei ist, daß keine konstruktive Änderung der Lagerumbauteile erforderlich ist und keine Verringerung der Lagersteifigkeit in Kauf genommen werden muß. Erkannt werden können Werkzeugverschleiß, Werkzeugbruch und Schneidenausbruch sowie Anschnittstörungen selbst für kleine Werkzeuge, wie beispielsweise einen Bohrer 3 mmDmr. Die Störfälle führen über eine mikroprozessorgesteuerte Auswerteelektronik zum Stillsetzen der Maschine. Untersuchungen für das Bohren und Fräsen wurden unter Praxisbedingungen an einem Bearbeitungszentrum durchgeführt.Item Open Access Neue Möglichkeiten der Kompensation thermischer Störeinflüsse an Werkzeugmaschinen(1976) Ichimiya, Ryoichi; Heisel, UweAm Beispiel einer Dreh- und einer Ne-Fräsmaschine wurde auf der Grundlage experimenteller Untersuchungen gezeigt, daß ein als lineare Gleichung darstellbarer Zusammenhang zwischen der thermisch bedingten Verlagerung des Werkzeuges relativ zum Werkstück und einigen wenigen Temperaturen in der Werkzeugmaschine besteht. Um eine ausreichende Näherung der aus dieser Gleichung berechneten Werte an die gemessenen zu erreichen, werden für viele Fälle nur maximal drei Temperaturmeßstellen benötigt. Eine entsprechend mit verhältnismäßig geringem Aufwand aufgebaute Meßsteuerung dürfte im Rahmen von üblicherweise geforderten Genauigkeiten ausreichend arbeiten.Item Open Access Steuerung berechenbar - thermische Verformungen von Werkzeugmaschinen wärmeabhängig kompensieren(1980) Heisel, UweThermische Verformungen einer Werkzeugmaschine, die Abweichungen von der idealen Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück zur Folge haben, lassen sich mit temperaturabhängig gesteuerten Werkzeugzustellbewegungen ausgleichen. Das Prinzip dieses Verfahrens beruht darauf, daß die zwischen Werkzeug und Werkstück auftretenden Verlagerungen in einem ursächlichen Zusammenhang mit bestimmten Temperaturänderungen an der Maschine stehen. Die funktionale Abhängigkeit kann experimentell ermittelt werden. Sie liefert unter der Voraussetzung der Reproduzierbarkeit Gleichungen, nach deren Maßgabe eine Steuerung für die thermische Kompensation arbeiten kann.Item Open Access Investigation of the dynamic system behaviour of pump cases(1993) Heisel, Uwe; Fiebig, WieslawHydraulic pumps convert mechanical power into hydraulic fluid power. During this process, alternating forces in hydraulic pumps incite vibrations in the pump case and are responsible for the structure-borne noise. Mainly dynamic forces in bearings are the source causing structure-borne noise which generates finally air-borne noise. For this reason, those dynamic forces have been investigated based on a dynamical model. The structure borne noise has been measured on the pump case surface. The natural vibrations of the pump case have been determined by the Finite Element Method for several boundary conditions. The comparison between calculated and measured natural vibrations indicates that the coupling of the pump parts influences the dynamic behaviour of the case.Item Open Access Bessere Nutzung von Bearbeitungszentren durch flexible Automatisierung(1984) Heisel, UweTechnische und organisatorische Mittel zur Automatisierung des Fertigungsablaufs bei wechselnden Losgrößen bis herunter zur Einzelfertigung werden vorgestellt. Sie wurden durch die Mikroelektronik und integrierte Datenverarbeitung ermöglicht. Werkzeug- und Werkstückversorgung sowie die individuellen Arbeitsabläufe werden rechnergesteuert. So ist eine bedienlose Schicht über Pausen hinweg und in der dritten Schicht möglich. Das modulare System für Maschinen und Steuerungen ermöglicht einen schrittweisen Ausbau.Item Open Access Ausgleich thermischer Deformationen an Werkzeugmaschinen(1980) Heisel, UweDie vorliegende Arbeit behandelt den Ausgleich thermischer Deformationen an Werkzeugmaschinen. Der Wirkzusammenhang zwischen Temperaturänderung und thermischer Störgröße wird experimentell ermittelt und als mathematische Funktion formuliert. Durch temperaturabhängig gesteuerte Werkzeugzustellung werden Abweichungen von der idealen Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück korrigiert.Item Open Access Stellverhalten einer pneumatischen Korrektureinrichtung für die Werkzeugzustellung(1980) Heisel, UweDie am Werkstück auftretenden Abweichungen von der Soll-Geometrie können mit Hilfe universell einsetzbarer Korrektureinrichtungen ausgeglichen werden. Die Funktionsweise der Korrektureinrichtungen basiert darauf, daß das Werkzeug oder der Werkzeughalter als steifes Federsystem ausgebildet ist und in Richtung der Werkzeugzustellung elastisch verformt werden kann. Die für die Verformung erforderliche Kraft wird pneumatisch-hydraulisch erzeugt. Die Druck-Weg-Abhängigkeit ist linear. Die aus der drucklosen Ausgangslage mit gleichem Stelldruck erzeugte Auslenkung ist in engen Grenzen reproduzierbar. Das Ansprechverhalten der SteIleinrichtung ist von der Druckänderungsgeschwindigkeit unabhängig. Gegenüber den am Werkzeug wirkenden Zerspankraftkomponenten ist die Steileinrichtung nachgiebig. Die durch eine in Stellrichtung wirkende Kraftkomponente erzeugte Auslenkung muß bei Betätigung der Stelleinrichtung überwunden werden.Item Open Access Methods for reducing thermal influences on the accuracy of machine tools(1977) Spur, Günter; Lechler, Gerhard; Heisel, UweAs the automation of manufacturing process is increasing and because higher machining accuracy is mandatory the disturbance variables influencing the performance of machine tools must be controlled. This paper attempts to give a survey of the present knowledge of the thermal behaviour of machine tools. The effects of thermal disturbances are described and compared with other disturbances. Common methods for the investigation of the thermal behaviour are presented. The methods for reducing thermal disturbances are classified under different topics. Known methods are summarized.Item Open Access Hohe Stabilität : Torsionsschwingungen vermindern beim Tiefbohren mit Einlippenwerkzeugen(1992) Heisel, Uwe; Hauger, RudolfDie Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit beim Einlippenbohren wird auf Grund von auftretenden Torsionsschwingungen begrenzt. Mit einer torsionselastischen und zugleich dämpfenden Einspannung jedoch läßt sich die Vorschubgeschwindigkeit erheblich steigern. Voraussetzung allerdings ist das genaue Anpassen der Einspannparameter an die konstruktiven Auslegungsrichtlinien. Diese wurden inzwischen untersucht und bestätigt.Item Open Access Methode zur modellierungsbasierten, präventiven Qualitätssicherung im Material Extrusion Verfahren(2020) Bähr, Friedrich; Westkämper, Engelbert (Prof. Dr.-Ing. Prof. E.h. Dr.-Ing. E.h. Dr. h.c. mult.)Additive Fertigungstechnologien etablieren sich zunehmend für industrielle Anwendungen. Unbeherrschte Prozesse sowie mangelhafte Bauteilqualität bremsen jedoch die Verbreitung in der Serienanwendung. Die Fertigung von Qualität und Maßnahmen zu deren Absicherung im Sinne der Reproduzierbarkeit gestalten sich als besonders wichtig und herausfordernd. Mit Blick auf Losgröße eins reichen dem Prozess nachgelagerte Kontrollmaßnahmen nicht mehr aus. Die Forderung nach beherrschten und fähigen Prozessen bedarf einem hohen Maß an Prozessverständnis. In der Forschungsarbeit wird eine Methode zur präventiven Qualitätsabsicherung für das Fused Deposition Modeling (FDM), auch Material Extrusion (MEX), Verfahren vorgestellt. Sie basiert auf der Modellierung des Prozesses entlang einer systematischen Vorgehensweise in sieben Schritten. Ziel ist die Prognose von Abweichungen und resultierenden Fehlern und deren prophylaktische Abschaltung. Zunächst werden die auf den Prozess wirkenden Einflussfaktoren, deren Interferenzen und Zusammenhänge mit Bauteileigenschaften untersucht. Es folgt eine detaillierte Betrachtung der Wirkmechanismen und physikalischen Phänomene im Fused Deposition Modeling. Die Methode wird an einem eigens entwickelten, verfahrensspezifischen Prüfkörper und einer zweistufigen Finite-Elemente-Simulation evaluiert und validiert. Für die numerische Analyse wird zunächst der thermische Gradient des Prüfkörpers während der Abkühlung ermittelt. Darauf aufbauend folgt eine mechanisch-statische Analyse zur Bestimmung von prozess- und materialbedingter Schwindung, Eigenspannungen und resultierender Verformung. Die Simulation wird durch den Vergleich von Messwerten mit einem physischen Bauteil validiert. Es wird ein Werkzeug zur Vorhersage von Bauteileigenschaften vorgestellt, das sowohl praktisch applikabel ist, als auch Anwendung für weitere Schichtbauverfahren finden kann.