In der Arbeit wird ein technologisches Konzept erarbeitet, um verschiedenste Nockenwellen auf einer Universal-Schleifmaschine zu schleifen. Dazu mussten Erfahrungen über das CNC-Unrundschleifen von Nocken gesammelt werden. Eine anschließende Recherche untersucht die verschiedenen Arten von Nockenwellen und die wichtigsten Nockenformen. Als Hauptaspekt kann angeführt werden: Die Anforderungen an das Schleifen sind abhängig von der Nockenform, ein zentraler Forschungsbereich für die Automobilbaubranche. Für das Schleifen der Nockenwelle mussten Programme für die Steuerung vorgegeben werden. Die Programmierung wurde auf einem Standard PC (Offline) und an der Steuerung der CNC-Schleifmaschine (Online) durchgeführt. Probleme wie die Winkelpositionierung und eine spielfreie Werkstückmitnahme mussten gelöst werden und führten zu einem Maschinenpatent für den kooperierenden Schleifmaschienhersteller. Die Prozessführung wurde über die konstante Werkstück-Drehgeschwindigkeit geführt. Für zwei mögliche Varianten aus Nockenkonturdaten (Hubwertetabellen, CAD-Daten) die NW zu schleifen, wurde der Arbeitsablauf entwickelt. Das Schleifen zylindrischer Nocken konnte in einem schnellen Prozesszyklus umgesetzt werden. Eine besondere Lösung erforderte die konkave Geometrie von Nocken (schnelle Ventilsteuerzeiten, spezifischen Kraftstoffverbrauch optimieren). Mit der CAD-Technik zur Programmierungsunterstützung wurde eine Pseudo-Nockenwelle konstruiert. Sie vereint die Eigenschaft (Nockenkontur) vieler Nockenwellen in sich. Die Pseudo-Nockenwelle testet zugleich den maximalen Grenzbereich der Schleifmaschine aus (konkave Geometrie). Für diesen erweiterten Arbeitsbereich der Schleifmaschine wird eine Lösung vorgeschlagen. Anschließend sind die Kosten für die Herstellung einer geschliffenen Nockenwelle mit Hilfe einer "Musterkalkulation" berechnet wurden. Die Kalkulation ist auf Grundlage allgemeiner Maschinenstundensätzen durchgeführt. Das Ergebnis zeigt das sich eine wirtschaftliche Fertigung von Prototypen-Nockenwellen, speziell für KMU rechnet. Eine Zusammenfassung der Realisierungen und ein spannender Ausblick in die Zukunft der Nockenwelle beenden diese Arbeit. Eine Nockenwelle zu ersetzen ist und wird definitiv eine größere Herausforderung im Motorenbau bleiben, die Forschung zur Optimierung dieser Motorenkomponente, zeigen ansetzte bedeutender OEM's und der Zwang zur Abgassverhalten-Verbesserung und zum Kraftsoffsparen beschleunigen den Entwicklungsprozess, um ein Neues.
Inhaltsverzeichnis
- Kurzreferat / Abstract
- Abkürzungsverzeichnis
- 1. Einleitung
- 1.1 Erläuterung der Aufgabenstellung
- 1.2 Beschreibung des Lösungsweges
- 2. Konzept Prototypenfertigung Nockenwelle
- 3. Teilerecherche zum Produkt Nockenwelle
- 3.1 Nockenwellentypen, -arten und Geometrien
- 3.2 Märkte und Innovationen
- 4. Technologisches Konzept
- 4.1 Fertigungsverfahren
- 4.2 Fertigungsumgebung
- 4.2.1 Schleifmaschine
- 4.2.2. Software
- 4.2.9 Werkzeuge
- 4.3 Fertigungsplanung
- 4.4 Technologische Versuche
- 4.5 Versuchsauswertung
- 4.6 Vorschläge Maschinenerweiterung
- 5. Kostendarstellung
- 5.1 Herstellkosten und Selbstkosten
- 5.2 Kalkulationseinzelkosten
- 5.3 Marktpreise
- 6. Realisierung des Vorschlagkonzeptes
- 7. Ausblick in die Nockenwellenzukunft
- Literaturverzeichnis
- Abbildungsverzeichnis
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Diplomarbeit befasst sich mit der Erarbeitung eines technologischen Konzeptes für die Einführung eines neuen Produktes, nämlich dem Schleifen von Nockenwellen, in einem mittelständischen Unternehmen aus dem Bereich Automotive. Die Arbeit zielt darauf ab, das erforderliche Know-how zum Nockenwellenschleifen zu entwickeln, um eine flexible Schleifbearbeitung aufzubauen und die Kosten für eine Prototypen-Schleifbearbeitung zu ermitteln.
- Erarbeitung eines technologischen Konzeptes zum Schleifen von Nockenwellen
- Untersuchung der technischen und wirtschaftlichen Voraussetzungen für die Schleifbearbeitung
- Entwicklung eines flexiblen Schleifprozesses für die Prototypenfertigung
- Analyse der Kosten für die Schleifbearbeitung von Nockenwellen
- Vorschläge zur Optimierung der Schleifmaschine und des Prozesses
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung stellt die Aufgabenstellung und den Lösungsweg der Diplomarbeit dar. Kapitel 2 beschreibt das Konzept der Prototypenfertigung von Nockenwellen und die damit verbundenen Herausforderungen. Kapitel 3 analysiert die verschiedenen Nockenwellentypen, -arten und Geometrien sowie die Märkte und Innovationen im Bereich der Nockenwellen. Kapitel 4 erarbeitet das technologische Konzept für das Schleifen einer Nockenwelle, einschließlich der notwendigen Grundlagen, der Ist-Ausgangssituation und der Vorgehensweise bei den Schleifversuchen. Kapitel 5 fokussiert auf die Kostendarstellung der Schleifbearbeitung und die Wirtschaftlichkeit des Konzeptes. Kapitel 6 fasst die wichtigsten Maßnahmenpunkte zur Realisierung des Konzeptes zusammen. Kapitel 7 gibt einen Ausblick in die Zukunft der Nockenwellen und die Möglichkeiten der elektronischen Ventilsteuerung.
Schlüsselwörter
Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen das Schleifen von Nockenwellen, die Prototypenfertigung, die CNC-Unrundschleifmaschine, die Schleiftechnologie, die Kostenkalkulation und die Maschinenerweiterung. Die Arbeit beleuchtet die Herausforderungen und Möglichkeiten der Schleifbearbeitung von Nockenwellen in einem mittelständischen Unternehmen aus dem Bereich Automotive.
- Quote paper
- Matthias Schneider (Author), 2000, Die Einführung eines neuen Produktes in einem mittelständischen Unternehmen aus dem Bereich Automotive, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/112057
