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2006 | Buch

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Werkzeugmaschinen 2

Konstruktion und Berechnung

verfasst von: Manfred Weck

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Buchreihe : VDI-Buch

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik"

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Über dieses Buch

Das Buch richtet sich sowohl an Studierende als auch an alle Fachleute aus der Praxis und gibt dem Anwender Hilfen bei der Auswahl und Auslegung der gesamten Werkzeugmaschine.

Das Kompendium Werkzeugmaschinen – Fertigungssysteme umfasst fünf Bände, die die immer komplexer werdende Materie des Werkzeugmaschinenbaus bündeln. Dieser Band 2 legt den Schwerpunkt auf die Konstruktion, Auslegung, Berechnung und Optimierung hinsichtlich des statischen, dynamischen und thermischen Verhaltens der Elemente und Baugruppen von Werkzeugmaschinen.

Im Einzelnen werden Gestelle, Gestellbauteile, Fügestellen sowie die Aufstellung und Fundamentierung von Werkzeugmaschinen behandelt. Die Gestaltung und Berechnung von Führungen und Lagerungen bildet einen weiteren Schwerpunkt, wobei auch die Aspekte der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung Berücksichtigung finden. Ausführlich wird auch auf die Auslegung von Hauptantrieben eingegangen. Neben dem modernen Maschinendesign und den notwendigen Zusatzeinrichtungen wird die Elektrokonstruktion behandelt. Aktuelle Themen, wie z.B. die gekoppelte Berechnung von Strukturdynamik und Antriebsregelung der Vorschubachsen mit Hilfe der flexiblen Mehrkörpersimulation, wurden in dieser vollständig überarbeiteten achten Auflage ergänzt.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
1. Einführung
Zusammenfassung
Die Arbeitsgenauigkeit, die Leistungsfähigkeit und das Umweltverhalten einer Produktionseinrichtung beeinflussen wesentlich die Qualität der herzustellenden Produkte sowie die Einsatzbreite der Maschine für eine wirtschaftliche Fertigung.
Manfred Weck, Christian Brecher
2. Gestelle und Gestellbauteile
Zusammenfassung
Gestelle und Gestellbauteile sind die tragenden und stützenden Grundkörper der Werkzeugmaschinen. Sie tragen und führen die einzelnen Bau- und Funktionselemente und sind in ihrer Größe und Gestalt durch die geforderten Prozessaufgaben der Maschine festgelegt. Ihre Form wird vor allem durch die Lage und Länge der Bewegungsachsen und die damit zusammen hängende räumliche Anordnung der Baugruppen und Bauteile wie z.B. Arbeitsspindeln, Schlitten, Supporte, Getriebe, Motoren, Steuerorgane sowie durch die Höhe der Prozesskräfte und die notwendige Zugänglichkeit bei Montage und Wartung bestimmt.
Manfred Weck, Christian Brecher
3. Aufstellung und Fundamentierung von Werkzeugmaschinen
Zusammenfassung
Die Aufstellung einer Werkzeugmaschine ist eine wesentliche Konstruktionsaufgabe, der sowohl für die Funktionsfähigkeit (Genauigkeit, Bearbeitungsgüte) einer Maschine als auch für das Umweltverhalten (Erschütterungen) erhebliche Bedeutung zukommt. Zur Aufstellung einer Werkzeugmaschine gehören in der Regel die Aufstellelemente und das Fundament. Gemeinsam mit der Maschine und dem Baugrund bilden diese Komponenten ein Gesamtsystem, dessen statische und dynamische Eigenschaften an die jeweiligen Erfordernisse angepasst werden müssen.
Manfred Weck, Christian Brecher
4. Geräuscharme Maschinenkonstruktion
Zusammenfassung
Im Zusammenhang mit den Bestrebungen der letzten Jahre, die gewerblichen Arbeitsplätze zu humanisieren, ist die Geräuschemission der Arbeitsmaschinen zu einem wichtigen Maschinenqualitätsmerkmal geworden [201–203] (s. Band 5). Der Maschinenkonstrukteur sollte daher die grundlegenden Gesetzmäßigkeiten der Geräuschentstehung und Geräuschminderung beherrschen, um diese bei der Maschinengestaltung und der Maschinenanwendung zu berücksichtigen.
Manfred Weck, Christian Brecher
5. Führungen und Lagerungen
Zusammenfassung
Zu den wichtigsten Bauelementen im Kraftfluss einer Werkzeugmaschine zählen die Führungen zur Bewegung der Supporte und Arbeitstische sowie die Lagerungen der Hauptspindeln, Vorschubspindeln und Drehtische.
Manfred Weck, Christian Brecher
6. Hauptantriebe
Zusammenfassung
Die Abschnitte über Hauptantriebselemente beginnen mit den Motoren, wobei entsprechend der Gliederung in Bild 6.1 die zwei Hauptgruppen „Elektrische Hauptantriebe“ und „Hydraulische Hauptantriebe“ unterschieden werden.
Manfred Weck, Christian Brecher
7. Industriedesign als Aufgabe im Entwicklungsprozess
Zusammenfassung
Design für Werkzeugmaschinen ist mehr als reine Oberflächenkosmetik. Seine Zielsetzung ist die umfassende Verbesserung der Qualität des Produktes und erstreckt sich nicht nur auf das Funktionieren im Sinne der technischen Qualität, sondern auch auf die Gebrauchseigenschaften [6]. Beispielhaft stehen hierfür ergonomischer Komfort, Lärmschutz und Arbeitssicherheit, die gleichzeitig wichtige Verkaufsargumente darstellen. Darüber hinaus ist Industriedesign als wirkungsvolle Unterstützung der Werbung anzusehen, indem das charakteristische und gefällige Äußere der Maschine unverwechselbar ihre Herkunft, Fortschrittlichkeit und ihren hohen technischen Anspruch signalisiert.
Manfred Weck, Christian Brecher
8. Zusatzeinrichtungen
Zusammenfassung
Reibung und Verschleiß treten in allen Materialkontaktstellen mit Relativbewegung auf. Um die verursachten Verluste in Grenzen zu halten, werden Werkzeugmaschinen mit Zentralschmieranlagen ausgerüstet, die den Lagerungen, Führungen und Getrieben zuverlässig dosierte Schmierstoffmengen zuführen. Man unterscheidet nach [222] Verbrauchsschmieranlagen für die Öl-, Ölnebel-, Öl-Luft- und Fettschmierung, in denen der Schmierstoff den Schmierstellen zugeführt und dort verbraucht wird, sowie Umlaufschmieranlagen für die Ölschmierung, in denen das Öl, ggf. nach Filterung und Rückkühlung, in den Vorratsbehälter zurückgeführt wird.
Manfred Weck, Christian Brecher
9. Elektrokonstruktion an Werkzeugmaschinen
Zusammenfassung
Die Leistungsfähigkeit moderner, automatisierter Werkzeugmaschinen und komplexer Fertigungsanlagen wird heute entscheidend durch elektrische, elektronische und Software-Komponenten bestimmt. Wie in Bild 9.1 gezeigt, realisieren diese Komponenten die Energieversorgung sowie die zur Automatisierung der Anlagen notwendigen Steuerungsfunktionen und bilden wichtige Sicherheitsfunktionen zum Schutz von Personal und Anlage. Die Auswahl, Auslegung und Verknüpfung dieser Komponenten im Rahmen der Elektrokonstruktion ist damit ein wichtiges, funktions- und qualitätsbestimmendes Element bei der Konstruktion vonWerkzeugmaschinen bzw. der Projektierung komplexer Fertigungsanlagen.
Manfred Weck, Christian Brecher
Backmatter
Metadaten
Titel
Werkzeugmaschinen 2
verfasst von
Manfred Weck
Copyright-Jahr
2006
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN
978-3-540-30438-8
Print ISBN
978-3-642-38745-6
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-540-30438-8

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