V9 - Grundlagen der Maschinenkonstruktion I

Question 1

Grundlagen der Maschinenkonstruktion: Grafik mit Schritten

Answer 1

Question 2

Konstruktionssystematik

Answer 2

Die Intuition und Erfahrung des Konstrukteurs, in Kombination mit methodischen Vorgehen, ist der Schlüssel zur erfolgreichen Konstruktion.

Die Konstruktionsmethodik stellt Hilfsmittel für die einzelnen Schritte des Konstruktionsprozesses zur Verfügung.

70% der Produktkosten werden durch die Konstruktion festgelegt.

Question 3

Lastenheft (user spec.)

Answer 3

Im Lastenheft wird definiert WAS und WOFÜR zu lösen ist.

So allgemein wie möglich, so genau wie nötig.

VDI 2519: Zusammenstellung aller Anforderungen des Auftraggebers hinsichtlich Liefer- und Leistungsumfang. Im Lastenheft sind die Anforderungen aus Anwendersicht einschließlich aller Randbedingungen zu beschreiben. Diese sollten quantifizierbar und prüfbar sein. Das Lastenheft
wird vom Auftraggeber oder in dessen Auftrag erstellt. Es dient als Ausschreibungs-, Angebots- und Vertragsgrundlage

Question 4

Pflichtenheft

Answer 4

m Pflichtenheft wird definiert WIE und WOMIT die Anforderungen zu realisieren sind.

VDI 2519 Blatt 1:
Beschreibung der Realisierung aller Anforderungen des Lastenheftes. Das Pflichtenheft enthält das Lastenheft. Im Pflichtenheft werden die Anwendervorgaben detailliert und die Realisierungsanforderungen beschrieben.

Question 5

Festlegung des Maschinenkonzepts

Answer 5

Question 6

Festlegung technologischer Parameter

Answer 6

• Automatisierungsgrad
• Leistungsparameter
• Arbeitsraumgröße
• Anzahl der Achsen
• Baugröße der Maschine

–> Trend zu Höherer Automatisierungsgrad
–> Trend zu Größerem Arbeitsraum

Question 7

Klassifizierung von Drehmaschinen nach ihren Gestellbauformen

Answer 7

Question 8

Bauformen horizontaler Bohr- und Fräsmaschinen

Answer 8

Question 9

Typische Baugruppen einer Werkzeugmaschine

Answer 9

Question 10

Kinematische Schemata von Parallelkinematiken

Answer 10

Question 11

Auslegung einer WZM auf Steifigkeit (und Festigkeit?)

Answer 11

Question 12

Einfluss der Werkstoffwahl auf die Konstruktion

Answer 12

Question 13

Unterschied Stahl - Guss: Parameter

Answer 13

Question 14

Unterschied Stahl - Guss: Beschreibung

Answer 14

• Stahl und Grauguss sind EisenKohlenstoff-Legierungen, die weitere
  metallische und nichtmetallische Legierungselemente wie Silicium, Mangan
  oder Chrom beinhaltet.
• Die einfachste Gusseisen-Sorte ist das Gusseisen mit Lamellengraphit, GJL. Der Kohlenstoff liegt in dünnen, unregelmäßig geformten Graphitlamellen vor. Dies hat zur Folge, dass das Gusseisen keinen hohen Zugkräften standhalten kann, da die Lamellen als Kerben und somit als Sollbruchstellen wirken.

Answer 15

Question 16

Stahlgruppen nach DIN EN 10027 Teil 1

Answer 16

Question 17

Stahlgruppen nach DIN EN 10027 Teil 2

Answer 17

Question 18

Gusseisenwerkstoffe nach DIN EN 1560

Answer 18

Question 19

Herstellungsprozess eines Gussteils

Answer 19

Question 20

Gestaltungshinweise für Gussteile

Answer 20

Question 21

Fertigungsgerechte Gestaltung von Gusserzeugnissen

Answer 21

Question 22

Gestaltungsgrundregeln von Schweißverbindungen

Answer 22

Question 23

Vergleich von Guss- und Stahlschweiß-Konstruktionen

Answer 23

• Stahl hat einen höheren E-Modul als Guss
• Es ergeben sich Materialersparnisse und damit ein geringeres Gewicht der Konstruktion bei gleichen Belastungen
• Keine Kosten für aufwendige Modelle, daher besonders geeignet für Einzelausführungen

Question 24

Vergleich von Guß- und Mineralgusskonstruktion

Answer 24

• Um mit dem geringeren E-Modul von Mineralguss (30 – 40 N/mm²) vergleichbar steife Betten zu konstruieren, werden diese aus
  dem Vollen hergestellt
• Gießformen werden meistens aus abnehmbaren Platten hergestellt, nicht aus Sand

Question 25

Verfügbarkeit von Hilfsmitteln für die Konstruktion

Answer 25

Question 26

Auslegungs- und Gestaltungskriterien (Gestellbauteilen)

Answer 26

• Statische Belastung
• Dynamische Belastung
• Thermische Belastung

Question 27

Einfluss von Konstruktionsgrößen auf die Bauteilsteifigkeit

Answer 27

Question 28

Verrippung von Betten

Answer 28

Question 29

Beispiel: Maschinenbett einer Wälzfräsmaschine

Answer 29

• Hohlkastenkonstruktion mit rechtwinklig zueinander verlaufenden Längs- und Querschotten
• Öffnungen 1 zur Abstützung der Kerne sowie zur Entnahme des Kernsandes
• Bohrungen 2 für den Transport des
  Maschinenbettes