Die vorliegende Arbeit entstand wiihrend meiner Tiitigkeit als wissenschaftlicher Mitarbei ter am Fraunhofer-Institut fUr Produktionstechnik und Automatisierung, Stuttgart. Zum Dank fUr die Geduld und den Riickhalt wiihrend des Entstehens der Arbeit widme ich das Buch meiner Familie, insbesondere meinem Vater, der nur den Beginn dieser Arbeit erleben durfte. Dem Leiter des Institutes, Herrn Prof. Dr. h.c. mult. Dr.-Ing. H.-J. Warnecke, gilt mein Dank fUr die groBziigige Unterstiitzung und Forderung meiner Tiitigkeit, welche die Durch fUhrung dieser Arbeit ennoglichte. Herrn Prof. Dr.-Ing.…mehr
Die vorliegende Arbeit entstand wiihrend meiner Tiitigkeit als wissenschaftlicher Mitarbei ter am Fraunhofer-Institut fUr Produktionstechnik und Automatisierung, Stuttgart. Zum Dank fUr die Geduld und den Riickhalt wiihrend des Entstehens der Arbeit widme ich das Buch meiner Familie, insbesondere meinem Vater, der nur den Beginn dieser Arbeit erleben durfte. Dem Leiter des Institutes, Herrn Prof. Dr. h.c. mult. Dr.-Ing. H.-J. Warnecke, gilt mein Dank fUr die groBziigige Unterstiitzung und Forderung meiner Tiitigkeit, welche die Durch fUhrung dieser Arbeit ennoglichte. Herrn Prof. Dr.-Ing. habil. H. Louis danke ich fUr die vie1en wertvollen Diskussionen und eingehende Durchsicht der Arbeit und den daraus entstandenen Hinweisen. Daruber hinaus danke ich allen Mitarbeitern und Studenten des Institutes, besonders den Herrn Dr.-Phys. M. Melchior, Herrn Dr.-Rer.nat. G. Kampschulte, Herrn Dipl.-Ing. T. Fi scher, Herrn Dipl.-Ing. (Fh) H. Werner, Herrn A. Behling, Herrn G. Rieker, Frau S.Knaupp und Frau B. Dill fUr Ihre Unterstiitzung meiner Tiitigkeit. Mein besonderer Dank gilt ferner Herrn K. Kille, Herrn K. M. Renz, Herrn U. Stark und Herrn F.Trieb, fiir die vielen wert vollen Anregungen, die sich aus gemeinsamen Diskussionen ergaben und die wesentlich zum Gelingen der Arbeit beigetragen haben. Nicht zuletzt mochte ich Herrn H.-J. Knaupp fUr die kritische Durchsicht des Manuskriptes meinen herzlichen Dank aussprechen.
0 Formelzeichenu und Einheiten.- Abkürzungen.- 1 Einleitung.- 2 Stand der Technik.- 2.1 Prozeßüberwachung in der spanenden Fertigungstechnik.- 2.2 Hochdruckwasserstrahl-Schneidanlagen.- 2.3 Einflußgrößen der HWS-Schneidtechnik.- 2.4 Fertigungsgüte beim Wasserstrahl-Schneiden.- 2.5 Schneidanlagen als Fertigungssystem.- 3 Aufgabenstellung und Zielsetzung.- 4 Störgrößen des Fertigungssystems HWS-Anlage.- 4.1 Druckschwankungen.- 4.1.1 Grundlagen und Ursachen.- 4.1.2 Auswirkungen von Druckschwankungen.- 4.1.3 Verminderung von Druckschwankungen.- 4.2 Druckverluste.- 4.2.1 Grundlagen und Ursachen.- 4.2.2 Auswirkungen von Druckverlusten.- 4.2.3 Verminderungen von Druckverlusten.- 4.3 Strömungsmechanische Formung des Schneidstrahles.- 4.3.1 Grundlagen und Ursachen.- 4.3.2 Auswirkungen.- 4.3.3 Verbesserung der Strahleigenschaften.- 4.4 Strömungsmechanik des Schneidstrahles.- 4.4.1 Grundlagen und Ursachen.- 4.4.2 Auswirkungen.- 4.4.3 Folgerungen.- 4.5 Geometrische Fehler.- 4.5.1 Grundlagen und Ursachen.- 4.5.2 Auswirkungen geometrischer Fehler.- 4.6 Pneumatische Förderung.- 4.6.1 Grundlagen und Ursachen.- 4.6.2 Auswirkung der pneumatischen Förderung.- 4.6.3 Verbesserungen des Förderverhaltens.- 4.7 Abrasivmitteldosierung und -Zuführung.- 4.7.1 Grundlagen.- 4.7.2 Auswirkungen des Dosierverhaltens.- 4.7.3 Verbesserung des Dosierverhaltens.- 5 Überwachung des Werkzeuges Wasserstrahl.- 5.1.1 Allgemeine Grundlagen für die Überwachung.- 5.1.2 Begriffe der Sensortechnik.- 5.2 Beschreibung der Überwachungsaufgabe.- 5.2.1 Sensortechnik für den Einsatz beim HWS-Schneidprozeß.- 5.3 Meßgrößen und Meßbedingungen.- 5.3.1 Meßaufbau zur Erfassung der Prozeßsignale.- 5.3.2 Druckmessung mit einem Dehnmeßstreifenaufnehmer.- 5.3.3 Durchflußmessung.- 5.3.4 Unterdruck Strahlpumpe.- 5.3.5 Schwingungsanalyse.- 5.3.6 Bildverarbeitung.- 6 Anwendungsbeispiel für den Einsatz Sensoren zur Überwachung des Schneidprozesses.- 6.1 Einbau der Sensorsysteme zur Überwachungs des Schneidprozesses.- 6.2
0 Formelzeichenu und Einheiten.- Abkürzungen.- 1 Einleitung.- 2 Stand der Technik.- 2.1 Prozeßüberwachung in der spanenden Fertigungstechnik.- 2.2 Hochdruckwasserstrahl-Schneidanlagen.- 2.3 Einflußgrößen der HWS-Schneidtechnik.- 2.4 Fertigungsgüte beim Wasserstrahl-Schneiden.- 2.5 Schneidanlagen als Fertigungssystem.- 3 Aufgabenstellung und Zielsetzung.- 4 Störgrößen des Fertigungssystems HWS-Anlage.- 4.1 Druckschwankungen.- 4.2 Druckverluste.- 4.3 Strömungsmechanische Formung des Schneidstrahles.- 4.4 Strömungsmechanik des Schneidstrahles.- 4.5 Geometrische Fehler.- 4.6 Pneumatische Förderung.- 4.7 Abrasivmitteldosierung und -Zuführung.- 5 Überwachung des Werkzeuges Wasserstrahl.- 5.1.1 Allgemeine Grundlagen für die Überwachung.- 5.1.2 Begriffe der Sensortechnik.- 5.2 Beschreibung der Überwachungsaufgabe.- 5.3 Meßgrößen und Meßbedingungen.- 6 Anwendungsbeispiel für den Einsatz Sensoren zur Überwachung des Schneidprozesses.- 6.1 Einbau der Sensorsysteme zur Überwachungs des Schneidprozesses.- 6.2 Praktische Erfahrungen.- 7 Zusammenfassung und Ausblick.- 8 Schrifttum.
0 Formelzeichenu und Einheiten.- Abkürzungen.- 1 Einleitung.- 2 Stand der Technik.- 2.1 Prozeßüberwachung in der spanenden Fertigungstechnik.- 2.2 Hochdruckwasserstrahl-Schneidanlagen.- 2.3 Einflußgrößen der HWS-Schneidtechnik.- 2.4 Fertigungsgüte beim Wasserstrahl-Schneiden.- 2.5 Schneidanlagen als Fertigungssystem.- 3 Aufgabenstellung und Zielsetzung.- 4 Störgrößen des Fertigungssystems HWS-Anlage.- 4.1 Druckschwankungen.- 4.1.1 Grundlagen und Ursachen.- 4.1.2 Auswirkungen von Druckschwankungen.- 4.1.3 Verminderung von Druckschwankungen.- 4.2 Druckverluste.- 4.2.1 Grundlagen und Ursachen.- 4.2.2 Auswirkungen von Druckverlusten.- 4.2.3 Verminderungen von Druckverlusten.- 4.3 Strömungsmechanische Formung des Schneidstrahles.- 4.3.1 Grundlagen und Ursachen.- 4.3.2 Auswirkungen.- 4.3.3 Verbesserung der Strahleigenschaften.- 4.4 Strömungsmechanik des Schneidstrahles.- 4.4.1 Grundlagen und Ursachen.- 4.4.2 Auswirkungen.- 4.4.3 Folgerungen.- 4.5 Geometrische Fehler.- 4.5.1 Grundlagen und Ursachen.- 4.5.2 Auswirkungen geometrischer Fehler.- 4.6 Pneumatische Förderung.- 4.6.1 Grundlagen und Ursachen.- 4.6.2 Auswirkung der pneumatischen Förderung.- 4.6.3 Verbesserungen des Förderverhaltens.- 4.7 Abrasivmitteldosierung und -Zuführung.- 4.7.1 Grundlagen.- 4.7.2 Auswirkungen des Dosierverhaltens.- 4.7.3 Verbesserung des Dosierverhaltens.- 5 Überwachung des Werkzeuges Wasserstrahl.- 5.1.1 Allgemeine Grundlagen für die Überwachung.- 5.1.2 Begriffe der Sensortechnik.- 5.2 Beschreibung der Überwachungsaufgabe.- 5.2.1 Sensortechnik für den Einsatz beim HWS-Schneidprozeß.- 5.3 Meßgrößen und Meßbedingungen.- 5.3.1 Meßaufbau zur Erfassung der Prozeßsignale.- 5.3.2 Druckmessung mit einem Dehnmeßstreifenaufnehmer.- 5.3.3 Durchflußmessung.- 5.3.4 Unterdruck Strahlpumpe.- 5.3.5 Schwingungsanalyse.- 5.3.6 Bildverarbeitung.- 6 Anwendungsbeispiel für den Einsatz Sensoren zur Überwachung des Schneidprozesses.- 6.1 Einbau der Sensorsysteme zur Überwachungs des Schneidprozesses.- 6.2
0 Formelzeichenu und Einheiten.- Abkürzungen.- 1 Einleitung.- 2 Stand der Technik.- 2.1 Prozeßüberwachung in der spanenden Fertigungstechnik.- 2.2 Hochdruckwasserstrahl-Schneidanlagen.- 2.3 Einflußgrößen der HWS-Schneidtechnik.- 2.4 Fertigungsgüte beim Wasserstrahl-Schneiden.- 2.5 Schneidanlagen als Fertigungssystem.- 3 Aufgabenstellung und Zielsetzung.- 4 Störgrößen des Fertigungssystems HWS-Anlage.- 4.1 Druckschwankungen.- 4.2 Druckverluste.- 4.3 Strömungsmechanische Formung des Schneidstrahles.- 4.4 Strömungsmechanik des Schneidstrahles.- 4.5 Geometrische Fehler.- 4.6 Pneumatische Förderung.- 4.7 Abrasivmitteldosierung und -Zuführung.- 5 Überwachung des Werkzeuges Wasserstrahl.- 5.1.1 Allgemeine Grundlagen für die Überwachung.- 5.1.2 Begriffe der Sensortechnik.- 5.2 Beschreibung der Überwachungsaufgabe.- 5.3 Meßgrößen und Meßbedingungen.- 6 Anwendungsbeispiel für den Einsatz Sensoren zur Überwachung des Schneidprozesses.- 6.1 Einbau der Sensorsysteme zur Überwachungs des Schneidprozesses.- 6.2 Praktische Erfahrungen.- 7 Zusammenfassung und Ausblick.- 8 Schrifttum.
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