Diplomarbeiten 1994

Erdenberger, Silvio
Mikrorechnermodul zur Programmierung und Steuerung einer Impulsstromquelle

Die Arbeit hat die Entwicklung einer Baugruppeneinheit zur Impulssteuerung eines Erodiergenerators zum Inhalt. Mit der entwickelten Impulssteuerung ist es möglich, 5 Generatorstufen und eine Zündstromquelle einzeln im Echtzeitbetrieb (1µs Schrittweite) zu steuern. Als Bedienerschnittstelle wurde eine 16 Tasten Tastatur und ein 2 zeiliges LCD-Display mit 16 Spalten verwendet. Die Steuerung ermöglicht eine isofrequente und eine isoenergetische Arbeitsweise.
Erstprüfer: Prof. Dr.-Ing. G. Wollenberg
Zweitprüfer: Dr.-Ing. U. Knauff
Betreuer: Dipl.-Ing. M. Timm

Grafe, Dirk
Abtastung von Oberflächen

Ein vorliegendes Verfahren zur automatischen Digitalisierung wird einer Mängelanalyse unterzogen und darauf aufbauend ein neues Konzept zur Meßpunktgewinnnung erarbeitet. Die Realisierung des neuen Verfahrens in Form eines Programms für eine CNC und die Erprobung werden ausführlich erläutert. Gegenstand der Arbeit ist außerdem die Weiterentwicklung einer PC-Auswerteroutine für die auf der CNC erzeugten Geometriedateien. Die Routine ermöglicht außer der Äquidistantenverschiebung auch eine Glättung der errechneten Werkstückkontur.
Erstprüfer: Prof. Dr.-Ing. G. Wollenberg
Zweitprüfer: Dr.-Ing. W. Schätzing
Betreuer: Dr.-Ing. U. Knauff

Heintz, Steffen
Praktikumsversuch Elektro- und magnetostriktiver Effekt

Mit der Zielstellung, einen Praktikumsversuch zum Thema „Elektro- und magnetostriktiver Effekt" zu entwerfen, werden wichtige Zusammenhänge zwischen meßbaren elektrischen und mechanischen Größen erfaßt und dargestellt. Betrachtet werden die Eigenschaften eines industriell eingesetzten Piezoaktuators unter prozeßnahen Bedingungen. Im Versuchsteil Magnetostriktion wird die Längenänderung eines Stahlstabes mittels Interferometer quantitativ ermittelt. Neben der Beschreibung wichtiger technischer Anwendungen der Effekte erfolgt eine detaillierte Dokumentation der Versuchsanordnungen sowie die Erarbeitung der kompletten Versuchsanleitung einschließlich Musterprotokoll.
Erstprüfer: Prof. Dr.-Ing. G. Wollenberg
Zweitprüfer: Dr.-Ing. U. Knauff
Betreuer: Dipl.-Ing. U. Mandel

Horn, Ingo
Anschlußbedingungen für Generatoren bei der funkenerosiven Keramikbearbeitung

Die Arbeit beinhaltet die grundlegenden Berechnungsmöglichkeiten für Zuleitun-gen zwischen Generatorausgang und den Kontaktierungen von Werkzeug und Werkstück. Ausgehend von dem Leitungsmodell und den Ersatzschaltbildern für elektrisch kurze Leitungen werden die primären und sekundären Leitungsparameter festgelegt. Nachfolgend werden für Leitungstypen, wie Phantomleitungen, Doppelflachleitungen und geflochtene Litzeleitungen die primären Leitungsparameter, wie Widerstandsbelag, Kapazitätsbelag, Induktivitätsbelag und Ableitbelag berechnet. Die abschließende Simulation mit angepaßten Leitungen verlangte es, daß sich in einem speziellen Kapitel mit dem induktiven Anteil der sich ausbildenden Leiterschleifen am Arbeitsspalt befaßt werden mußte. Die Minimierung für vorgegebene Maschinenrestriktionen kann nach den ermittelten Kennlinien erfolgen.
Erstprüfer: Prof. Dr.-Ing. G. Wollenberg
Zweitprüfer: Dr.-Ing. W. Schätzing
Betreuer: Dr.-Ing. H.-P. Schulze

Jeding, Thomas
Prozeßsteuerung mittels Fuzzy-Control

Die Arbeit beinhaltet eine Analyse der funkenerosiven Bearbeitung, eine Zusammenfassung der Theorie der Fuzzy-Logik und eine Dokumentation der Realisierung einer unscharfen Optimierregelung für den Erosionsprozeß. Die Eingangsparameter der Regelung zur Beurteilung des Prozeßzustandes werden aus der Zündverzögerungszeit abgeleitet. Das Optimierungsziel ist ein minimaler relativer Verschleiß der Werkzeugelektrode. Es wird aufgezeigt, welche Anforderungen die Optimierregelung an ihre Umgebung stellt. Mit Hilfe des Entwicklungswerkzeuges FS-FUZZYSOFT wurde das Wissen über das Prozeßverhalten in Regeln zum Verhalten der Optimierregelung umgewandelt.
Erstprüfer: Prof. Dr.-Ing. G. Wollenberg
Zweitprüfer: Dr.-Ing. W. Schätzing
Betreuer: Dipl.-Ing. Th. Pape

Lenk, Thorsten
Bewertung von Prozeßverläufen mit neuronalen Netzen

Es wurde ein umfangreiches Programmsystem für die Untersuchung der Eignung neuronaler Netze für die Bewertung von Prozeßsignalen geschaffen, das neben den Untersuchungsmöglichkeiten von gespeicherten Signalverläufen auch einen Einsatz im on-line-Betrieb zuläßt, wobei durch die Implementierung verschiedener Netztypen auch ein Vergleich zwischen ihnen möglich wird. Die Programmierung in C ermöglicht hinsichtlich der Abarbeitungsgeschwindigkeit einen optimalen Ein-satz, während die Verwendung einer eigenen nicht standardisierten Bedienoberfläche eine Einarbeitungs- und Akzeptanzhürde darstellt.
Erstprüfer: Prof. Dr.-Ing. G. Wollenberg
Zweitprüfer: Dr.-Ing. E. Blumschein
Betreuer: Dr.-Ing. W. Schätzing

Lieder, Mario
Baugruppendiagnose mit neuronalen Netzen

Es wurde ein Programmsystem für die Untersuchung von Baugruppen auf ordnungsgemäße Funktion bzw. Fehlererkennung und nachfolgende Fehlerlokalisation und Ursachenangabe mittels neuronaler Netze geschaffen, das mehrere Potentialverläufe realer periodisch erregter Baugruppen über einen AD-Wandler registriert und bestimmten vordefinierten (gelernten) Zuständen Ausgangsinformationen zuzuordnen gestattet. Dabei wurde auf verfügbare Softwarebausteine zurückgegriffen, was neben dem Nachteil (für den Programmierer) des Aufwandes in deren Einarbeitung aber den Vorteil (für den Nutzer) einer standardisierten und damit vertrauten Bedienoberfläche bietet.
Erstprüfer: Prof. Dr.-Ing. G. Wollenberg
Zweitprüfer: Dr.-Ing. E. Blumschein
Betreuer: Dr.-Ing. W. Schätzing

Müller, Dirk
Erzeugung einer geregelten Gleichspannung mittels eines Umrichters

Die Diplomarbeit hat die Entwicklung eines Umrichters zur Erzeugung einer geregelten Gleichspannung von U = 600 V - 800 V zum Inhalt. Mit Hilfe einer Simulation wurden die benötigten Bauelementeparameter bestimmt und eine Optimierung der Schaltung durchgeführt. Für die Simulation wurde das Programmsystem IDAS genutzt. Die Arbeit enthält eine vollständige Dokumentation der Simulation sowie der Schaltungsunterlagen des Umrichters und der Steuerung.
Erstprüfer: Prof. Dr.-Ing. G. Wollenberg
Zweitprüfer: Dipl.-Ing. H.-D. Musikowski
Betreuer: Dipl.-Ing. M. Timm

Müller, Olaf
Lichtbogenmodell für Simulation

Es ist ein Modell für einen frei brennenden langen Lichtbogen geschaffen worden, mit dem die zeitliche und räumliche Temperaturverteilung im Bogen und die elek-trischen Parameter beschrieben werden können. Unter Vorgabe des Bogendurchmessers bei Nichtberücksichtigung von Katodenfall und Anodenfall wird ein Algorithmus zur Lösung der das Problem beschreibenden nichtlinearen partiellen Differentialgleichung angegeben. Die Programmierung in PASCAL ermöglicht eine leichte Verständlichkeit und gute Nachvollziehbarkeit.
Erstprüfer: Prof. Dr.-Ing. G. Wollenberg
Zweitprüfer: Dr.-Ing. H.-P. Schulze
Betreuer: Dr.-Ing. W. Schätzing

Olschewski, Thomas
Vorschubregelung für die funkenerosive Senkbearbeitung

Es wurde eine Vorschubregelung als Software entwickelt und auf einem Microcontroller SAB 80C166 implementiert. Als Regelgröße wird der gleitende Mittelwert der Zündverzögerungszeit verwendet; der Regeltakt ist damit unabhängig von der Mittelwertbildung. Die Parameter Sollwert, Verstärkung, Anzahl der Meßwerte für die Mittelwertbildung und der Reglertakt sind in einem weiten Bereich über Tastatur und LC-Display einstellbar. Parallel zur Regelung des Vorschubes erfolgt eine Überwachung des Prozesses auf dauerhaften Kurzschluß und eine entsprechende Reaktion des Stellgliedes auf diese Störung. Der Regler wurde mit minimalem Hardwareaufwand unter Nutzung der controllereigenen Peripherals aufgebaut und der Funktionsnachweis an einer funkenerosiven Schneidanlage erbracht.
Erstprüfer: Prof. Dr.-Ing. G. Wollenberg
Zweitprüfer: Dr.-Ing. H.-P. Schulze
Betreuer: Dipl.-Ing. Th. Pape

Rieke, Klaus
Analyse von Bahn- und Bewegungsgrößen an Maschinenachsen

In der vorliegenden Arbeit wird ein Konzept zur Realisierung eines Systems dargelegt, das die Analyse von Bahn- und Bewegungsgrößen an Maschinenachsen ermöglicht. Es geht sowohl um die Auswahl der benötigten technischen Ausrü-stung und Hardware als auch um die Beschaffung und Erweiterung der geeigneten WINDOWS-Analysesoftware. Die Software erlaubt eine Beurteilung der Meßdaten; diese sind speicherbar und unterschiedlich visualisierbar. In der Arbeit wird ein Überblick gegeben über die Beschleunigungsmessung und die entsprechenden Sensoren. Es wird auf die Signalverarbeitung und -umsetzung in der Hardware eingegangen. Die verwendete Software ist kurz erläutert, und auf ein neu erstelltes Modul wird speziell eingegangen.
Erstprüfer: Prof. Dr.-Ing. G. Wollenberg
Zweitprüfer: Dr.-Ing. U. Knauff
Betreuer: Dipl.-Ing. M. Riebe

Schmidt, Andreas
Stofftrennung

Im Rahmen der Arbeit ist eine umfassende Zusammenstellung aller magnetischen und elektrischen Stofftrennverfahren vorgenommen worden. Im praktischen Teil der Arbeit erfolgt eine Spezifizierung auf den Koronawalzenscheider. Für den zu erstellenden Laborversuch werden die Abhängigkeiten an einer Serienanlage ermittelt und mit veröffentlichten Ergebnissen verglichen. Zum Abschluß der Arbeit sind Musterprotokoll und Versuchsinhalte, einschließlich Versuchsdurchführungen angegeben.
Erstprüfer: Prof. Dr.-Ing. G. Wollenberg
Zweitprüfer: Dr.-Ing. W. Schätzing
Betreuer: Dr.-Ing. H.-P. Schulze

Traute, Ralf
Materialbearbeitung mittels elektrisch erzeugter Leistungsschallimpulsfolgen

Die Arbeit beschäftigt sich mit elektrisch erzeugten Leistungsschallimpulsen und deren technischer Nutzung. Neben einer Beschreibung der wichtigsten Bauteile und mathematischen Grundlagen von Stoßstromanlagen wird kurz auf die Drahtexplosion und umfangreicher auf die Nutzung von Unterwasserfunkenentladungen eingegangen. Ergänzend werden weitere Möglichkeiten der Stoßwellenerzeugung mittels Sprengstoff, Laser bzw. magnetischer und piezoelektrischer Schallwandler diskutiert.
Erstprüfer: Prof. Dr.-Ing. G. Wollenberg
Zweitprüfer: Dr.-Ing. H.-P. Schulze
Betreuer: Dr.-Ing. H.-P. Scheibe

Viehmann, Matthias
Praktikumsversuch Thermoelektrische Effekte

Ausgehend von einer Übersicht bekannter thermoelektrischer Effekte und ihrer Erklärung mit Hilfe der Elektronentheorie werden die thermoelektrische Wärmepumpe und der Thermogenerator ausführlich behandelt. Die ermittelten Abhängigkeiten und Kennlinien werden experimentell überprüft. Die Arbeit enthält das Konzept und die Erstellung und Erprobung eines Laborpraktikum-Versuches zur Thermoelektrizität einschließlich aller zum Versuch gehörenden Meßreihen und deren Auswertung.
Erstprüfer: Prof. Dr.-Ing. G. Wollenberg
Zweitprüfer: Dr.-Ing. H.-P. Schulze
Betreuer: Dr.-Ing. U. Knauff

Walter, Mario
Analyse des Funkenerosionsprozesses

Es wurde ein Datenerfassungssystem konzipiert und aufgebaut, mit dem eine Untersuchung des Prozeßverlaufes bei der funkenerosiven Bearbeitung von Metallen und elektrisch schlecht leitenden Werkstoffen möglich ist. Die Kenngröße zur Pro-zeßbeurteilung wird mit einer digitalen Zählschaltung gemessen und mittels einer eigens dafür entwickelten 16-Bit-PC-Einsteckkarte dem Rechner übergeben. Mit der erstellten Software ist eine statistische Auswertung der gewonnenen Prozeß-daten, die Ausgabe eines Meßwertprotokolls und eine Speicherung der Meßwerte auf einem nichtflüchtigen Speichermedium möglich. Es wurde weiterhin die Ver-wendung der Ergebnisse der statistischen Auswertung zur online-Optimierung der Parameter des Spaltweitenreglers diskutiert.
Erstprüfer: Prof. Dr.-Ing. G. Wollenberg
Zweitprüfer: Dr.-Ing. H.-P. Schulze
Betreuer: Dipl.-Ing. Th. Pape

Weingart, Matthias
Bewegungsdaten-Vorausberechnung für CNC

Die Steuerung und Regelung der Antriebe von CNC mit PC kann in einen offline- und einen online-Teil aufgegliedert werden. Im vorgestellten Software-Modul erfolgt die offline-Bestimmung kritischer und zeitaufwendiger Daten der Zustandsgrößen Weg, Geschwindigkeit und Beschleunigung. Die Kontur wird in einer DIN-konformen CNC-Satzdatei vorgegeben. Aus der Kontur und vorgegebenen Maschinenparametern werden die Umschaltzeitpunkte des Bahnbeschleunigungsprofils bestimmt. Es können normale (rechteckförmige) oder ruckarme trapezförmige und sin2-förmige Beschleunigungsprofile verwendet werden. Es werden desweiteren verschiedene Glättungselemente für die Verwendung zur ruckarmen Eckenrundung untersucht.
Erstprüfer: Prof. Dr.-Ing. G. Wollenberg
Zweitprüfer: Dr.-Ing. U. Knauff
Betreuer: Dipl.-Ing. U. Mandel

Wilke, Thomas
Berechnungsgrundlagen zur Funkenerosion

Im Rahmen der Arbeit sind die wichtigsten mathematischen Beziehungen zusammengestellt, interpretiert und auf ihre praktische Nutzbarkeit untersucht worden. Eine komplette Auswertung wurde beschränkt auf Gleichungen zur Berechnung der verdampften Metallmenge, den Radius des Entladekanals und den Temperaturverläufen in den Elektroden. Es ist eine Analyse vorgenommen worden, ob die vorliegenden Beziehungen auch auf keramische Werkstoffe angewandt werden können. Es wurde eine Rechner-Bedienoberfläche erstellt, in der Werkstoffparameter und Gleichungen der Funkenerosion und die Ergebnisdarstellungen vorgenommen werden können. Für die wichtigsten Werkstoffe sind die Werkstoff-Dateien aufgebaut worden.
Erstprüfer: Prof. Dr.-Ing. G. Wollenberg
Zweitprüfer: Dr.-Ing. H.-P. Scheibe
Betreuer: Dr.-Ing. H.-P. Schulze

Winkler, Steffen
Lebensdaueruntersuchungen an Hochspannungsimpulsschaltern

Die Arbeit beschäftigt sich ausgehend von der Schaltcharakteristik von Dreielektroden-Luftfunkenstrecken mit deren Einsetzbarkeit in Einzelstoßstromkreisen hoher Impulsfolge. Dazu werden Untersuchungen zum Zündverhalten bei Ansteuerung mit Zündimpulsen verschiedener Spannungsanstiegssteilheit sowie bei Variation geometrischer Parameter durchgeführt. Daraus werden Hinweise zur Lebensdauer sowie zum Einsatz koaxial aufgebauter Dreielektroden-Luftfunkenstrecken abgeleitet.
Erstprüfer: Prof. Dr.-Ing. G. Wollenberg
Zweitprüfer: Dr.-Ing. H.-P. Schulze
Betreuer: Dr.-Ing. H.-P. Scheibe