1.6.4 Größen und Einheiten nach DIN 1301-1: -3: DIN 1304-1 ... · PDF file4-9 4 4.2...

9
1-9 1 2-2 ff Masse m Kilo- kg 1 kg = 1000 g; 1 Tonne 1) = 1 t = 1000 kg (Basisgröße) gramm 3) 1 g = 1000 mg; 1 Karat 1) = 1 Kt = 0,2 g Längenbezogene m¢ Kilogr. kg/m 1 kg/m = 1 g/mm Masse je Meter Flächenbezogene mKilogr. kg/m 2 1 kg/m 2 = 0,1 g/cm 2 Masse je Qua- dratmeter Dichte r Kilo- kg/m 3 1 g/cm 3 = 1 kg/dm 3 = 1 t/m 3 1) ; gramm damit für Festkörper die Zahlenwerte nicht zu groß je Kubik- werden, empfiehlt sich die Einheit kg/dm 3 oder meter g/cm 3 Kraft F Newton N 1 N = Gewichtskraft F G , G 1 kN = 1000 N; 1 kp 2) = 9,81 N Kraftmoment, M Newton- N · m Drehmoment meter 1 N · m = Biegemoment M b Torsionsmoment M T , T Massenträgheits- J Kilo- kg · m 2 moment gramm- quadrat- meter Impuls p Kilo- gramm- 1 N · s = meter je Sekunde 1.6 Größen und Einheiten 1.6.4 Größen und Einheiten nach DIN 1301-1: 2002-10 (-2: 1978-02; -3: 1979-10) DIN 1304-1: 1994-03 (Forts.) Größe Formel- SI-Einheit Bemerkungen zeichen Name Zeichen Zeit, Geschwindigkeit, Beschleunigung Zeit (Basisgröße), t Sekunde s 1 h 1) = 60 min = 3600 s Zeitdauer, Dauer (Basis- 1 min 1) = 60 s Periodendauer T einheit) 1 d 1) = 24 h = 1440 min = 86 400 s d = Tag; h = Stunde; min = Minute Frequenz f Hertz Hz 1 Hz = 1/s (1 Hz = 1 Schwingung in 1 Sekunde) Drehzahl, n 1/s 1/s = 60/min = 60 min –1 Umdrehungsfrequ. 1/min 1) = 1 min –1 = 1/60 s Geschwindigkeit u Meter je m/s 1 m/s = 60 m/min 1) = 3,6 km/h 1) Sekunde 1 sm/h 1) = 1 Seemeile/Stunde = 1 Knoten 1) = 0,514 m/s Winkelgeschwin- w Radiant je rad/s digkeit Sekunde Beschleunigung a Meter je m/s 2 g = 9,81 m/s 2 (gilt angenähert für 45° Breite) örtliche Fallbe- g Quadrat- g P = 9,83 m/s 2 am Pol schleunigung sekunde g Ä = 9,78 m/s 2 am Äquator g Sonne = 274,0 m/s 2 ; g Mond = 1,62 m/s 2 1 rad s = 360 ° 2 π s = 57,296° s = 57,296°/s Mechanik 1 kg m s 2 = 1 J m ; 1 kg m m s 2 = 1 kg m 2 s 2 kg m s 2 s = 1 kg m s kg m s 1) Zulässige SI-fremde Einheit. 2) Unzulässige Einheit. 3) Basiseinheit. 2-5 f

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1-9

1

2-2 ffMasse m Kilo- kg 1 kg = 1000 g; 1 Tonne 1) = 1 t = 1000 kg(Basisgröße) gramm3) 1 g = 1000 mg; 1 Karat 1) = 1 Kt = 0,2 g

Längenbezogene m¢ Kilogr. kg/m 1 kg/m = 1 g/mmMasse je Meter

Flächenbezogene m≤ Kilogr. kg/m2 1 kg/m2 = 0,1 g/cm2

Masse je Qua- dratmeter

Dichte r Kilo- kg/m3 1 g/cm3 = 1 kg/dm3 = 1 t/m3 1); gramm damit für Festkörper die Zahlenwerte nicht zu groß je Kubik- werden, empfiehlt sich die Einheit kg/dm3 oder meter g/cm3

Kraft F Newton N 1 N =Gewichtskraft FG, G

1 kN = 1000 N; 1 kp2) = 9,81 N

Kraftmoment, M Newton- N · mDrehmoment meter 1 N · m =Biegemoment MbTorsionsmoment MT, T

Massenträgheits- J Kilo- kg · m2

moment gramm- quadrat- meter

Impuls p Kilo- gramm- 1 N · s = meter je Sekunde

1.6 Größen und Einheiten

1.6.4 Größen und Einheiten nach DIN 1301-1: 2002-10 (-2: 1978-02; -3: 1979-10) DIN 1304-1: 1994-03 (Forts.)

Größe Formel- SI-Einheit Bemerkungen zeichen Name Zeichen

Zeit, Geschwindigkeit, Beschleunigung

Zeit (Basisgröße), t Sekunde s 1 h 1) = 60 min = 3600 sZeitdauer, Dauer (Basis- 1 min 1) = 60 sPeriodendauer T einheit) 1 d 1) = 24 h = 1440 min = 86 400 s d = Tag; h = Stunde; min = Minute

Frequenz f Hertz Hz 1 Hz = 1/s (1 Hz = 1 Schwingung in 1 Sekunde)

Drehzahl, n 1/s 1/s = 60/min = 60 min–1

Umdrehungsfrequ. 1/min1) = 1 min–1 = 1/60 s

Geschwindigkeit u Meter je m/s 1 m/s = 60 m/min 1) = 3,6 km/h 1)

Sekunde 1 sm/h1) = 1 Seemeile/Stunde = 1 Knoten 1) = 0,514 m/s

Winkelgeschwin- w Radiant je rad/sdigkeit Sekunde

Beschleunigung a Meter je m/s2 g = 9,81 m/s2 (gilt angenähert für 45° Breite)örtliche Fallbe- g Quadrat- gP = 9,83 m/s2 am Polschleunigung sekunde gÄ = 9,78 m/s2 am Äquator gSonne = 274,0 m/s2; gMond = 1,62 m/s2

1 rads

= 360°2 π s

= 57,296°s

= 57,296°/ s

Mechanik

1kg ⋅ m

s2= 1

Jm

; 1 KN = 1000 N; 1kp 2) = 9, 81N

1kg ⋅ m ⋅ m

s2= 1

kg ⋅ m 2

s2

=kg ⋅ m

s2⋅ s = 1

kg ⋅ ms

kg ⋅ ms

1) Zulässige SI-fremde Einheit. 2) Unzulässige Einheit. 3) Basiseinheit.

2-5 f

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2-15

2

σ σν

τ τν

ν σσ

zulvorh

zulvorh

vorhzul

vorh

=

bzw.

=

=

2.3 Festigkeitslehre

2.3.3 Belastung und Werkstofffestigkeit

Belastungsfälle

Fall I Fall II Fall III Allgemein

Die statische Be- lastung ist eine ruhende gleich blei-bende Belastung

Die schwellende Belastung steigt an und fällt auf Null zurück

Die wechselnde Be- lastung wechselt zwi-schen positiven und negativen Werten

2.3.4 Dauerfestigkeit

Die Dauerfestigkeit σD wird geringer, je weiter sich die Mittelspannung σM von Null entfernt. Je weiter die Mittelspannung unterhalb der Fließgrenzen Re bzw. σdF bleibt, desto größer ist die zulässige Schwingungsamplitude. Die Abhängigkeit der Dau-erfestigkeit von der Mittelspannung wird in Dauer-festigkeitsdiagrammen dargestellt.

Der Ruhegrad R ist das Spannungsverhältnis der Mittelspannung zur Ober- bzw. Unterspannung:

R = σM/σO; R = –σM/σU

σM Mittelspannung σD DauerfestigkeitσA Ausschlagfestigkeit σO OberspannungσU Unterspannung σW WechselfestigkeitσSch Schwellfestigkeit R Ruhegrad

DynamischeBelastungsarten

Dauerfestigkeitsschau-bild

2.3.5 Sicherheit und zulässige Spannung

Zulässige Spannung im Dauerfestigkeitsschaubild eines Werkstoffes

Die Fließgrenze σF bzw. Bruchfestigkeit σB des Werkstoffes ist maßgebend für die höchstmögliche Spannung, die mit einer Sicherheit ν abgesichert werden muss. Ist keine Sicherheit ν vorgeschrieben, wird ν ~ 1,2 … 2,5 gewählt. Eine kleine Sicherheit wird gewählt, wenn die äußeren Kräfte erfasst sind. Eine große Sicherheit wird gewählt, wenn die äußeren Kräfte nicht genau zu erfassen sind.

Die vorhandene Sicherheit νvorh wird als Quotient der zulässigen Spannung und vorhandenen Spannung definiert. 2-16

2-16⇒

Festigkeitsprüfung

σvorh ≤ σzul

Kap_02.indd 15 11.07.2008 09:33:51

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3-19

3

3.4 Metalle

Werkzeugstähle nach DIN EN ISO 4957: 2001-02

Werkstoff- VerwendungKurzname Nummer (Wärmebehandlung)(bisheriger Kurzn.)

Unlegierte Kaltarbeitsstähle

C 45 U (C 45 W)

C 70 U (C 70 W 2)C 80 U (C 80 W 1)

C 105 U (C 105 W 1)

1.1730

1.16201.1525

1.1545

Handwerkzeuge, landw. Werkzeuge, Zangen, Schäfte von HSS- bzw. Hartmetallwerkzeugen, Aufbauteile für Werkzeuge, Warmsägeblätter

Handmeißel, Handsägen, Körner, Messer, Drucklufteinsteckwerkzeuge für Straßen- und Bergbau, Gesenke für flache Gravuren

Endmaße, Gewindeschneid-, Präge-, Gesteinswerkzeuge

Legierte Kaltarbeitsstähle

21 MnCr 5

60 WCrV 8(60 WCrV 7)90 MnCrV 8

102 Cr 6(100 Cr6)

X 38 CrMo 16(X 36 CrMo 17)40 CrMnNiMo8-6-4(40 CrMnMoS 86)1)

45 NiCrMo 16(X45NiCrMo4)

X 153 CrMoV 12(X155CrVMo12-1)

X 210 CrW 12

1.2162

1.2550

1.2842

1.2067

1.2316

1.2312

1.2767

1.2379

1.2436

Einsatzgehärtete Kunststoffbearbeitungswerkzeuge (spanend bearbeitet)

Schnitte für Blech, Stempel zum Lochen, Auswerfer, Schneidwerkzeuge, Tiefziehwerkzeuge, Messzeuge, Zähne für Kettensägen, Prägewerk-zeuge

Messwerkzeuge, Lehren, Dorne, Kaltwalzen, Schnittplatten, Stempel, Ziehdorne, Fäser, Reibahlen, Bohrer, Gewindeschneidwerkzeuge, Sche-renmesser, Holzbearbeitungswerkzeuge

Werkzeuge für chemisch aggressive Kunststoffe

Werkzeuge für Kunststoffverarbeitung, Formrahmen

Höchstbeanspruchte Kaltverformungswerkzeuge, Scherenmesser für größte Dicken, Massivprägewerkzeuge höchster Zähigkeit

Maßbeständiger Hochleistungsschnittstahl, Metallsägen, Biege-, hoch beanspruchte Holzbearbeitungs-, Fließpresswerkzeuge

Räumnadeln, Schnitt-, Tiefzieh-, Presswerkzeuge, Ziehringe, Scheren-messer bis 3 mm Stahlblech, Gewindewalzwerkzeuge, Sandstrahldüsen

Warmarbeitsstähle

55 NiCrMoV 7(56 NiCrMoV 7)

32 CrMoV 12-28(X 32 CrMoV 3-3)X 37 CrMoV 5-1(X 37 CrMoV 5-1)X 40 CrMoV 5-1

1.2714

1.2365

1.2343

1.2344

Hammergesenke bis zu mittleren Abmessungen

Gesenke und Gesenkeinsätze, Druckgussformen für Leichtmetalle und Kupferlegierungen, hochbeanspruchte Strangpresswerkzeuge für Leicht-metalle und Kupferlegierungen, Werkzeuge für Schmiedemaschinen

Schnellarbeitsstähle

HS6-5-2C (S6-5-3)HS6-5-2-5 (S6-5-2-5)

HS10-4-3-10(S10-4-3-10)HS2-9-1-8 (S9-1-8)

1.33431.3243

1.3207

1.3247

Kreissägen, Räumwerkzeuge, Bohrer, Reibahlen, Fräser, Senker, Gewindebohrer, Hobel-, Schneid-, Umformwerkzeuge

Drehmeißel, Formstähle

Fräser, Dreh-, Hobelmeißel

6-75⇒

6-75⇒

6-75⇒

6-75⇒

6-71 ff⇒

1) Nur bedingt vergleichbar.

Kap_03.indd 19Kap_03.indd 19 11.07.2008 09:37:5211.07.2008 09:37:52

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4-9

4

4.2 Gewinde, Schrauben und Muttern; Scheiben

Zylinderschrauben mit Innensechskant nach DIN EN ISO 4762: 2004-06, 7984: 2002-12 Maße in mm

ISO 4762

DIN 7984

mit niedrigem Kopfnicht mit Feingewinde

d M 3 M 4 M 5 M 6 M 8 M 10 M 12 M 16 M 20 M 24 M 30 8×1 10×1,25 12×1,25 16×1,5 20×1,5 24×2 30×2

dK 5,5 7 8,5 10 13 16 18 24 30 36 45

s 2,5 3 4 5 6 8 10 14 17 19 22 k 3 4 5 6 8 10 12 16 20 24 30

b 18 20 22 24 28 32 36 44 52 60 72

l von 5 6 8 10 12 16 20 25 30 40 45 bis 30 40 50 60 80 100 120 160 200 200 200

b Gewinde annähernd bis Kopf

l von 5 6 8 10 12 16 20 25 30 40 – bis 20 25 25 30 35 40 50 60 70 80 –

s 2,5 3 4 5 7 8 12 14 17 – k 2,8 3,5 4 5 6 7 9 11 13 –

b 12 14 16 18 22 26 30 38 46 54 –

l von 5 5 10 10 16 16 20 30 40 50 – bis 20 25 30 40 60 70 80 80 100 100 –

ISO

47

62D

IN 7

984

Normale Längen l: 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25, 30 usw. bis 80 mm je 5 mm gestuft, von 80 bis 120 mm je 10 mm gestuft.Festigkeitsklassen: 8.8, 10.9, 12.9

Bezeichnungsbeispiel für Zylinderschraube mit Innensechskant nach ISO 4762 mit Gewin-de M 12, Länge l = 55 mm und Festigkeitsklasse 10.9

Zylinderschraube ISO 4762 – M 12 × 55 – 10.9Bezeichnungsbeispiel für Zylinderschraube mit Innensechskant nach DIN 7984 (mit nied-rigem Kopf) mit Gewinde M 16, Länge l = 65 mm und Festigkeitsklasse 8.8

Zylinderschraube DIN 7984 – M 16 × 65 – 8.8Bezeichnungsbeispiel für Zylinderschraube mit Innensechskant nach ISO 4762 mit Fein-gewinde M 10×1,25, Länge l = 25 mm und Festigkeitsklasse 12.9

Zylinderschraube ISO 4762 – M 10 × 1,25 × 25 – 12.9

Zylinderschrauben mit Schlitz nach DIN EN ISO 1207: 1994-10 Maße in mm

d M 2 M 2,5 M 3 M 4 M 5 M 6 M 8 M 10

dk 3,8 4,5 5,5 7 8,5 10 13 16

b Gewinde bis zum Kopf

l von 3 3 4 5 6 8 10 12 bis 20 25 30 40 40 40 40 40

b 38 38 38 38

l von 45 45 45 45 bis 50 60 80 80

k 1,3 1,6 2 2,6 3,3 3,9 5 6n 0,5 0,6 0,8 1 1,2 1,6 2 2,5t 0,6 0,7 0,9 1,2 1,5 1,8 2,2 2,5

Normale Längen l: 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 70, 80, 90 und 100 mmFestigkeitsklassen: 4.8 und 5.8

Bezeichnungsbeispiel für Zylinderschraube mit Schlitz mit Gewinde M 6, Länge l = 30 mm und Festigkeitsklasse 5.8

Zylinderschraube ISO 1207 – M 6 × 30 – 5.8

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6-10

6

6-9

6.3 Umformen: Tiefziehen

6.3.1.4 Radien und Ziehspalt am Tiefziehwerkzeug

Radien am Tiefziehwerkzeug (rr; rs)

rr = 0,05 · [50 + (D – dr)] · dr = d1 + 2zw

rs = (0,1 . . . 0,25) d1

rs min = 5 · s

Ziehspalt (zw)

zw = s + a

a WerkstofffaktorD Zuschnittdurchmesserdr Ziehringdurchmesserd1 Stempeldurchmesserrr Radius am Ziehringrs Radius am Stempelrs min Mindestradius am Stempels Blechstärke

sk

10 ⋅ sk

Werte für den Werkstofffaktor (a)

Stahl 0,07 Sonstige NE-Metalle 0,04Aluminium 0,02

Beispiel: Es soll ein Napf ohne Rand aus DC04 mit D = 140 mm, d1 = 70 mm und s = 1,5 mm hergestellt werden.

Gesucht: zw = ?, r = ?, dr = ? und rs = ?

Lösung: zw = s + a = 1,5 mm + 0,07 zw = 1,8 mm

10 sk10 ⋅ 1,55 mmk

dr = d1 + 2zw = 70 mm + 2 · 1,8 mm = 73,6 mmrr = 0,05 · [50 + (D – dr)] · rr = 0,05 · [50 + (140 mm – 73,6 mm)] · rr = 7,1 mmrs = 0,1 · d1 = 0,1 · 70 mm = 7 mmKontrolle: rs min = 5 s = 5 · 1,5 mm = 7,5 mmGewählt: rs = 7,5 mm

1,5 mmk

6.3.1.5 Kräfte beim Tiefziehen

Bodenreißkraft (FB)

FB = AB · Rm

AB = π (d1 + s) · s

Tiefziehkraft (Fz)

AB BruchquerschnittsflächeD Zuschnittdurchmesserd1 StempeldurchmesserdN Auflagendurchmesser des Niederhal-

ters auf dem Werkstück (dieser wird während des Ziehens kleiner)

p NiederhalterdruckRm Zugfestigkeit des Werkstückess Blechstärkeβ beim Tiefziehen verwendetes Ziehver-

hältnisβmax max. Ziehverhältnis lt. Tab. S. 6-9

Fz = AB ⋅Rm ⋅ 1,2 ⋅ β − 1

βmax − 1

Niederhalterkraft (FN)

FN =π4

⋅ (D 2 − dN2 ) ⋅ p

Gesamtziehkraft (F)

FN = Fz + FN

Werte für den Niederhalterdruck ( p)

Stahl 25 bar Al und Al-Leg. 12 … 15 barCu und Cu-Leg. 20 … 24 bar

Beispiel: Siehe Bsp. oben, soll im Erstzug hergestellt werden mit β1 =β1 max .

Gesucht: FB, Fz, p, FN für dN = 90 mm und F

Lösung: FB = AB · Rm = π(d1 + s) · s · Rm FB = 3,14 (70 mm + 1,5 mm) · 1,5 mm · 270 N/mm2

FB = 90,9 kN (Rm aus Tab. S. 3-21)

Fz = AB ⋅R m ⋅ 1, 2 ⋅ β1 − 1β1max − 1

Fz = 90,9 kN ⋅1, 2 ⋅2 − 22 − 1

= 109 kN

p = 25 bar (aus Tabelle) Umrechnungsfaktor für p: 1 bar = 10 N/cm2

p = 25 bar ⋅ 10 Ncm2 ⋅1 bar

⋅ 1cm2

100 mm2= 2,5 N/mm 2

FN =π4

(D 2 − d N2 ) ⋅ p

FN =3,14

4(140 2 mm2 − 902 mm2 ) ⋅ 2, 5 N/mm2

FN = 22,6 kN

F = Fz + FN = 109 kN + 22,6 kN = 131, 6 kN

sk

Kap_06.indd 10Kap_06.indd 10 11.07.2008 09:51:3811.07.2008 09:51:38

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7-19

7

7.3 Fertigung mit numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen

P2

P2P1

P1

G03

M

G02

MK−

I−

K

I

MittellinieG03

MG02

M

K−I−

K

I

Mittellinie

z.B.: Gewindemeißel außen

z.B.: linker Seitendrehmeißel

z.B.: Bohrstange,Spiralbohrer

z.B.: Einstechmeißel innen

z.B.: Gewindedrehmeißel innen

z.B.: Gewindemeißel innen

z.B.: Einstechmeißel innen

z.B.: Bohrstange,Spiralbohrer

z.B.: rechter Seitendrehmeißel

z.B.: Gewindedrehmeißel außen

7.3.10.1 Drehen

Meißel hinter der Drehmitte Meißel vor der Drehmitte

Schneidenradiuskorrektur G421) Schneidenradiuskorrektur G411)

Lage und Kennziffer der theoretischen Schneidenspitze P2)

1) G41 bzw. G42 werden i.d.R. nicht beim Schruppen verwendet, sondern nur beim Schlichten.2) Nicht genormt.3) Wird auch Werkzeugfeinspeicher genannt.

Drehen von Kreisbögen nach DIN 66025-2: 1988-09

Werkzeugkorrektur

P Theoretische SchneidenspitzeQ Längenkorrektur der X-Achse in mmL Längenkorrektur der Z-Achse in mmrs Schneidenradius in mmE Werkzeug – EinstellpunktN Werkzeug – Aufnahmepunkt

Schneidenspitze (vergrößert)

T0101 bedeutet: Das Werkzeug ist im Werkzeugträ-ger auf Platz eins. T0101 ist der Werkzeugspeicher und T0101 ist der Werkzeugkorrekturspeicher3).

Beispiel: WerkzeugspeicherT0101 X = 20 Z – 80 R = 0,4 P = 3

T0101 ist ein Inneneckdrehmeißel, von der theoreti-schen Schneidenspitze P bis zum Werkzeugeinstell-punkt sind es in Z-Richtung L = 80 mm und in X-Richtung Q = 20 mm vom Werkzeugeinstellpunkt entfernt. Der Radius der Schneidplatte beträgt 0,4 mm. Die Lage der theoretischen Schneidspitze liegt bei drei, d. h., der Drehmeißel spant von rechts nach links und liegt hinter der Drehmitte.

Beispiel: WerkzeugkorrekturspeicherT0101 X = 0,025 Z = 0,1 R = 0,0

Die Korrekturwerte in mm werden benötigt, um z. B. den Verschleiß der Schneide kompensieren zu kön-nen oder eine Passung einzufahren.

7-15

6-23 ff 10-5

Kap_07.indd 19Kap_07.indd 19 11.07.2008 09:56:4811.07.2008 09:56:48

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8-22

8

1) 50 bis 100 Merkmalswerte (Messungen) sind erforderlich, um eine hinreichende Aussage der Verteilung der Daten zu bekommen.

2) Nehme die Wurzel von der Anzahl der Merkmalswerte und runde zur nächstgelegenen ganzen Zahl ab.

8.9 Qualitätssicherung

8.9.2 Qualitätstechniken

Die Anwendung von Qualitätstechniken führt zu einer verbesserten Gestaltung von allgemeinen und tech-nischen Abläufen. Zudem wird eine schnelle und gezielte Lösung von Problemen erreicht. Ihre Hauptein-satzgebiete sind vor allem im Qualitätsmanagement und in der Qualitätssicherung zu sehen.

In einem Histogramm lassen sich die Häufigkeitsverteilungen von Daten, die zu Klassen zusammengefasst sind, grafisch einfach darstellen. Die Größe der Säule entspricht dabei der Anzahl der Daten in einer Klas-se. Die Darstellung lässt schnell Aussagen über die Streuung und über das künftige Prozessverhalten zu.

8.9.3 Fehlererfassung

Fehlersammelliste

Beobachtete oder festgestellte Fehler können nach Art und Anzahl durch einfache Striche erfasst und verdeutlicht werden. Mögliche auftretende Fehlerar-ten müssen vorher bestimmt werden. Der Erfas-sungszeitraum kann von Stunden bis zu Monaten reichen. Aus den Ergebnissen der Fehlersammel-liste können erste Schlüsse auf mögliche Ursachen gezogen werden

8.9.4 Urliste, Stichprobe, Häufigkeitstabelle, Histogramm

Messwerte der Grundgesamtheit N in mm1)

Stich- Stich- Stich- Stich- Stich-probe 1 probe 2 probe 3 probe 4 probe 5

35,018 35,002 35,004 35,012 35,01535,020 35,021 35,020 35,045 35,01835,015 35,022 35,017 35,010 35,01535,005 35,009 35,025 35,024 34,99235,006 35,029 35,042 35,032 35,03035,028 35,045 35,028 35,030 34,99035,015 35,016 35,025 34,995 34,98035,001 35,018 35,017 35,035 35,01835,005 35,021 35,025 35,024 34,99535,008 35,029 35,017 35,031 35,03035,005 35,025 35,030 35,010 35,01835,010 35,015 35,018 35,015 35,03034,990 35,020 35,025 35,018 35,020

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35,0097 35,0209 35,0225 35,0216 35,0116R R R R R0,038 0,043 0,038 0,050 0,050s s s s s0,0096 0,0104 0,0089 0,0133 0,0167

Ermittelte Einzeldaten sind die Grundlagen für die Erstellung eines Histogramms, z. B. Temperatur, Längen, Gewicht, Zeit usw.

Beispiel:Passmaß ∅ 35 H7 mit 5 Stichproben (m = 5) mit jeweils 13 Messungen (n = 65).

Ermittlung der Spannweite R:

R = xmax – xmin = 35,045 – 34,980 = 0,065

Ermittlung der Anzahl der Klasse k:

Ermittlung des Prozessmittelwertes x=

x= = Σ x– / m = 35,0173 mm

Ermittlung des Mittelwertes der Spannweite R–

R–

= Σ R / m = 0,0438 mm

Ermittlung des Mittelwertes der Standardabweichung s–

s– = Σ s / m = 0,0118 mm

k n= = = 65 8,06 ⇒ 8 Klassen 2)

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9-10

9

9.2 Steuerungstechnik

9.2.9 GRAFCET, Funktionsplan für Steuerungen, DIN EN 60848: 2002-12 (ersetzt DIN 40719-6)

Beispiel einer Steuerung und Darstellung als GRAFCET-Plan

Mit Hilfe von Schwenkzylinder 1A wird der Hubzylinder 2A über einem Becken in die Position gebracht, von der aus die Kolbenstange von Zylinder 2A einen Behälter mit Werkstücken in eine Flüssigkeit absenken kann. Nach Erreichen der Endposition (2B2) der Kolbenstange von Zylinder 2A, wird der Behälter für die Dauer von 14 Sekunden in der Flüssigkeit gehalten. Nach Ablauf die-ser Zeit fährt die Kolbenstange von Zylinder 2A ein und erreicht bei der Position 2B1 ihre Grundstellung. Danach schwenkt der Zylinder 1A zurück in Ausgangsstellung (1B1). Das Startsignal für den Bewegungszyklus erfolgt durch den manuell zu betätigenden Starttaster S1.Als Stellglieder werden monostabile 5/2 Wegeventile einge-setzt.

0

1

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3

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1B1 * 2B1

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1M1: = 1

2M1: = 1

2M: = 0

1M1: = 0

S1 * K0

1B2

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2B1

1B1

„Startbedingung“ Beide Kolbenstangen sind eingefah-ren, die Sensoren 1B1 und 2B1 liefern den Wert 1.

„Grundstellung eingenommen, Initialisierung durchgeführt“

„Startbedin-gung“

Mit dem Signal 1 von S1 und K0 wird der Bewegungszyklus gestar-tet

„Vorrichtung schwenken“

Die Spule vom Elektromagnet-ventil 1M1 erhält speichernd Signal 1.Zylinder 1A beginnt die Schwenk-bewegung

„Vorrichtung ist vorgeschwenkt“

„Senken“ Spule 2M1 wird geschaltet und der Hubzylinder 2A beginnt mit der Absenkung des Behälters

„Kolbenstange Hubzylinder 2A ist ausgefahren“

Mit dem Signalwert 1 von 2B2, beginnt die Wartezeit von 14 Sekunden

„Heben“ Nach 14 Sekunden ist Schritt 3 aktiviert, die Spule 2M1 erhält das Signal 0 und der Hubzylinder hebt den Behälter aus dem Bad

„Kolbenstange Hubzylinder 2A ist eingefahren“

„Vorrichtung zurückschwen-ken“

Die Spule vom Elektromagnetventil 1M1 erhält speichernd Signal 0. Zylinder 1A beginnt die Rück-schwenkbewegung

„Vorrichtung ist zurückgeschwenkt“

Darstellung als GRAFCET-Plan

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