Analyse von Optimierungsstrategien für Kolbenbohrungen in Hubkolbenmaschinen und Entwicklung eines Technologiedatenkonzeptes für adaptronische Unrund-Bearbeitungsverfahren

  • Inhalt dieser Arbeit ist die Ableitung von verfahrensspezifischen Optimierungen aus experimentellen und simulativen Analysen an Zylindern von Hubkolbenmaschinen hinsichtlich des Fertigungs-verfahrens Formhonen. Dazu werden zunächst theoretische Grundlagen zu auftretenden Zylinderverzügen an Hubkolbenmaschinen, tribologischen Eigenschaften des Systems Kolben-Kolbenring-Zylinder und zu den Fertigungsverfahren Honen und Formhonen erläutert. Durch gezielte Vermessung von Zylinderbohrungen eines Verbrennungsmotors und eines Kolben-verdichters konnten Ableitungen zur fertigungstechnisch zu realisierenden Antiverzugskontur getroffen werden. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen in erster Linie dem Ersatz der Honbrillen-anwendung in der Serienfertigung von Aluminiumzylinderkurbelgehäusen dienen. Mit dem vorrangigen Ziel den Fertigungsprozess hinsichtlich seiner während der Zerspanung vor-herrschenden Bedingungen zu optimieren, wurden tribologische Versuche an Zylindersegmenten eines Kolbenverdichters durchgeführt. Es konnten daraus Erkenntnisse zu den mittels des Ver-fahrens umzusetzenden Oberflächenstrukturierungen gewonnen werden, um die Qualitätsstandards herkömmlicher Honverfahren zu erreichen oder sogar zu übertreffen. In Anlehnung an bestehende Modellbetrachtungen, welche das Fertigungsverfahren betreffen, konnten diese Modelle weiter-entwickelt und verfahrensspezifisch charakterisiert werden. Für das Ziel der Einbindung des Fertigungsprozesses in den komplexen Konstruktionsprozess von Zylinderkurbelgehäusen wurde eine Methode zur Rückführung von simulativ- oder messtechnisch ermittelten Zylinderkonturen in FEM-Modelle entwickelt. Die Methode wurde teilautomatisiert in einem Softwaretool auf Entwicklungsbasis umgesetzt. In das Tool wurden ebenso simulative Einzelfunktionen für ein Versuchswerkzeug zur Weiterentwicklung adaptronischer Unrundbearbeitungswerkzeuge integriert.

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Metadaten
Author:Markus Härtel
Advisor:Uwe Fischer, Christian Busch
Document Type:Diploma Thesis
Language:German
Name:Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik
Reichenhainer Straße 88, 09126 Chemnitz
Date of Publication (online):2016/10/07
Year of first Publication:2016
Date of final exam:2016/10/06
Tag:Formhonen; Hubkolbenmaschinen; IWU; Kolbenbohrung; Zerspanung; Zylinderkurbelgehäuse
Page Number:128 Seiten, 99 Abb., 7 Tab., 97 Lit.
Faculty:Westsächsische Hochschule Zwickau / Maschinenbau und Kraftfahrzeugtechnik (bis 2018)
Release Date:2016/10/07