Sammlung von Versuchsprotokollen für die Bereiche Gasbrennschneiden, Montageroboter, Fügen-Stabelektrode, Pneumatisches Handling, Schraubverfahren


Studienarbeit, 2009
45 Seiten, Note: 1,0

Leseprobe

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)

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Details

Titel
Sammlung von Versuchsprotokollen für die Bereiche Gasbrennschneiden, Montageroboter, Fügen-Stabelektrode, Pneumatisches Handling, Schraubverfahren
Hochschule
Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin
Veranstaltung
Maschinenlabor
Note
1,0
Autor
Jahr
2009
Seiten
45
Katalognummer
V130747
ISBN (eBook)
9783640365425
ISBN (Buch)
9783656502975
Dateigröße
5372 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
Sammlung, Versuchsprotokollen, Bereiche, Gasbrennschneiden, Montageroboter, Fügen-Stabelektrode, Pneumatisches, Handling, Schraubverfahren
Arbeit zitieren
Dipl. Wi-Ing. Nadja Lachmund (Autor), 2009, Sammlung von Versuchsprotokollen für die Bereiche Gasbrennschneiden, Montageroboter, Fügen-Stabelektrode, Pneumatisches Handling, Schraubverfahren, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/130747

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