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Lernziele / Kompetenzen
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In diesem Modul werden die Funktion, der Aufbau sowie die konstruktive Gestaltung und die bei den einzelnen Maschinen zu berücksichtigenden Fertigungsmöglichkeiten sowie deren Einsatzmöglichkeiten kennen gelernt.
Die Studierenden müssen in der Lage sein, den groben Arbeitsplan für die Herstellung eines Werkstücks zu erstellen, d.h. sie legen die Fertigungsverfahren fest, bestimmen die Werkzeuge und die Technologie und ermitteln die erforderlichen Spannmittel.
Die Auswahl der am besten geeigneten Maschine soll erfolgen. Die Bestimmung der Wege und Zeiten als Grundlage für eine spätere Kostenermittlung wird anhand von Beispielen geübt.
Lernziele für die Wahlpflichtfächer:
Die Studierenden können ihre Interessen im Bereich des Maschinenbaus soweit selbst beurteilen, daß sie sich für die Mechatronik sinnvolle maschinenbauliche Ergänzungen aussuchen, die ihnen vertiefte Kenntnisse ermöglichen.
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Veranstaltungen
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Grundlagen Fertigungsverfahren
| Art |
Vorlesung |
| Nr. |
M+V611 |
| SWS |
2.0 |
| Lerninhalt |
Grundlagen der Zerspanung mit geometrisch definierter Schneide
Kinematik der Zerspanung
Spanungsgrößen, Spanbildungsvorgang, Spanarten und Spanformen
Mechanische, thermische und chemische Beanspruchung beim Spanen
Schneidstoffe, Werkzeugverschleiss,Kühlschmierstoffe
Zerspanbarkeit und Gefüge bei Eisenwerkstoffen
Zerspanbarkeit von Stählen, Eisengusswerkstoffen und Aluminiumlegierungen
Drehen:
Drehverfahren, Drehwerkzeuge
Oberfläche beim Drehen, Werkstückspannelemente, Technologie beim Drehen, Kraft- und Leistungsermittlung, Ermittlung der Zeiten und Wege, Fehler beim Drehen und deren Behebung
Bohren, Senken, Reiben:
Bohrverfahren, Zerspanprozess Bohren am Beispiel eines Wendelbohrers, Bohrwerkzeuge, Bohrerspannelemente, Technologie beim Bohren, Kraft- und Leistungsermittlung, Wege und Zeiten, Fehler beim Bohren, Senken, Reiben, Gewindebohren
Fräsen:
Fräsverfahren, Walzenfräsen/Umfangsfräsen, Stirnfräsen, Drehfräsen, Gewindefräsbohren, Werkzeugspannelemente, Technologie beim Fräsen, Fehler beim Fräsen.
Weitere spanende Fertigungsverfahren. |
| Literatur |
Blume, F., Einführung in die Fertigungstechnik, VEB, 1990
Fritz/Schulze, Fertigungstechnik, VDI, 1995
König, W., Fertigungsverfahren Bd.1,2, VDI, 1990
Spur, G, Stöferle, T., Handbuch der Fertigungstechnik, Bd. 3/2 Spanen, Carl Hanser, 1980
Tschätsch, H., Handbuch der Spanenden Formgebung, Hoppenstedt, 1991
Schönherr, H., Spanende Fertigung, Oldenbourg, 2002
Schulz, H., Vorlesungsskipt Fertigung und Werkzeugmaschinen, 2000
Vieregge, G., Zerspanung der Eisenwerkstoffe, Bd. 16, Stahleisen, 1970 |
Werkzeugmaschinen
| Art |
Vorlesung |
| Nr. |
M+V609 |
| SWS |
2.0 |
| Lerninhalt |
In der Vorlesung wird die konstruktive Auslegung und Berechnung von Maschinenkomponenten für Werkzeugmaschinen behandelt. Insbesondere kommt es in der Praxis, im Hinblick auf höchste Genauigkeitsanforderungen bei statischer, dynamischer und thermischer Belastung, hierbei auf steife Konstruktionen an. Deshalb wird auf das weite Feld der Gestelle, bzgl. der Auslegungs- und Gestaltungskriterien und auf die Werkstoffe besonders intensiv behandelt. Für die Aufstellung / Fundamentierung von Werkzeugmaschinen wird auf die Schwingungsisolierung eingegangen. Das dynamische Verhalten von WZM wird durch die Ermittlung von Modalanalysen / Nachgiebigkeits- Frequenzgängen theoretisch vorgestellt. Von zentraler Bedeutung für die Bearbeitungsgenauigkeit einer WZM sind die im Kraftfluss liegenden Führungen und Lagerungen, die deshalb einschließlich der hydrostatischen Systeme behandelt werden. Für die Leistungsfähigkeit von WZM kommt den Antriebselementen für die Haupt- und Nebenbewegung eine bes. Bedeutung zu. Aus diesem Grund wird im Rahmen der Vorlesung auf die einzelnen Motorkonzepte (elektrisch, hydraulisch) umfassend eingegangen. |
| Literatur |
Werkzeugmaschinen Messtechnische Untersuchung und Beurteilung, Weck, Manfred (Springer Verlag, 2006) |
Werkzeugmaschinen Labor
| Art |
Labor |
| Nr. |
M+V610 |
| SWS |
1.0 |
| Lerninhalt |
Im Rahmen des Labors werden messtechnische und fertigungstechnische Versuche an Werkzeugmaschinen durchgeführt. Neben der Ermittlung der Zerspankräfte beim Weich- / Hartdrehen und der nachfolgenden Oberflächenmesstechnik lernt der Student die Beurteilung technisch gefertigter Oberflächen kennen. Durch die Einbindung von servohydraulischen Prüfmaschinen können, unter anderem die Dämpfungen / Steifigkeiten von Dämpfungselementen für Werkzeugmaschinen ermittelt werden.
Die Betrachtung der Genauigkeiten wird durch das Nachmessen einer NC-Achse mittels Laserinterferrometer behandelt. Als Fertigungsversuch ist die Herstellung eines Zahnrades nach dem Wälzverfahren in die Versuchsreihe eingebunden. |
| Literatur |
Schönherr H, Fischer A. Anleitungen zu den Versuchen des Werkzeugmaschinenlabors. Offenburg 2011 |
Wahlpflichtfächer Maschinenbau
| Art |
Vorlesung |
| Nr. |
M+V615 |
| SWS |
2.0 |
| Lerninhalt |
Bisher wurden regelmäßig CAD/CAE und Schweißtechnik mit Labor angeboten.
Lerninhalt bei der Wahl von CAD/CAE:
In diesem Modulbaustein soll das sinnvolle Bedienen moderner Systeme erlernt werden. Neben fortgeschrittenen Bedienfunktionen, parametrischer Konstruktion und Konstruktionsänderungen in einer vorhandenen Baugruppe sollen FEM- und MKS-Berechnungen an Einzelteilen und Baugruppen direkt aus dem CAD erlernt werden. Dabei sollen Festigkeits- und Wärmeleitungseigenschaften der Werkstoffe berücksichtigt werden.
Lerninhalte bei der Wahl von Schweißtechnik mit Labor:
Die Studierenden sollen in der Lage sein, unter Berücksichtigung der Konstruktions- und Werkstoffvorgaben die einzelnen Schweißverfahren und thermischen Trennverfahren kritisch zu beurteilen und anzuwenden. Um dieses Wissen zu erwerben, ist die Arbeit in kleinen Teams innerhalb des Schweißlabors hilfreich. |
| Literatur |
Wird jeweils von den Dozenten des Wahlmoduls angegeben oder kann dem entsprechenden Modulhandbuch entnommen werden. |
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