Vorlesung 09: Maschinenkonstruktion 1

Question 1

Konstruktionssystematik

Answer 1

Intuition und Erfahrung in Kombination mit methodischem Vorgehen (Hilfsmittel für die einzelnen Schritte) Schlüssel für Erfolg

Question 2

Def.: Lastenheft

Answer 2

Es wird definiert WAS und WOFÜR zu lösen ist. Es gilt: So allgemein wie möglich, so genau wie nötig

Question 3

Def.: Pflichtenheft

Answer 3

Es wird definiert WIE und WOMIT die Anforderungen zu realisieren sind

Question 4

Informationsgehalt Lasten/Pflichtenheft

Answer 4

Benutzer(Unternehmen/Abteilung)
Bezeichnung des Projektes
Anforderungen (F) und Wünsche (W)
Datum der Erstellung und Datum der letzten Änderung
Identifitkation/Klassifikation
Seitenzahl

Question 5

6 Hauptgruppen der Fertigungsverfahren

Answer 5

Urformen
Umformen
Trennen
Fügen
Beschichten
Stoffeigenschaften ändern

Question 6

Welche technologischen Parameter sind festzulegen?

Answer 6

Automatisierungsgrad
Leistungsparameter
Arbeitsraumgröße
Anzahl der Achsen
Baugröße der Maschine

Question 7

Wie werden Drehmaschinen klassifiziert

Answer 7

Bettform

Relative Lage zwischen Werkzeug und Werkstück

Question 8

Klassifikation von Fräs und Bohrmaschinen

Answer 8

Konsole
Bett
Achsen

Question 9

Wie werden Werkzeugmaschinen ausgelegt?

Answer 9

Auf maximale Stetigkeit im TCP, Festigkeit neben sächlich, da keine hohen Spannungen erreicht werden

Question 10

Arten von Werkstoffen und deren Einfluss auf die Konstruktion

Answer 10

Stahl-Schweiß ( Dünnwandig, hoher E-Modul, kostenintensiv)
Gusseisen (Dickere Wandstärken, niedrigerer E-Modul, günstiger)
Mineralguss (massiv-bauweite, sehr niedriger E-Modul, am günstigsten)

Question 11

Wie unterscheidet sich Guss von Stahl?

Answer 11

C-Anteil < 2%: Stahl, sonst Guss

Dichte, E-Moduk, Zugfestigkeit, Schmelztemperatur Guss < Stahl
Wärmeleitfähigkeit, Dämpfung Guss > Stahl

Question 12

Gestaktungshinweise für Gussteile

Answer 12

Formschrägen von 3 bis 5 Grad
Materialanhäufung vermeiden
Keine scharfen Ecken

Question 13

Auslegung und Gestaltungskriterien

Answer 13

Statische Belastung
Dynamische Belastung
Thermische Belastung

Question 14

Formel Biegesteifigkeit

Answer 14

k_B= (CEs*a^3)/L^3

Question 15

Formel Querkraftschubsteifigkeit

Answer 15

k_q= (CGs*a)/L

Question 16

Formel Torsionssteifikeit

Answer 16

geschlossen:
k_T= (CGSa^3)/L
offen:
k_T= (CGS^3a)/L

Question 17

Welche Arten von Verirrungen werden bei Maschinenbetten angewandt?

Answer 17

Ohne
Senkrechte Quer
Senkrechte Längs
Diagonal

Question 18

Vorteile von parallelen Kinematiken

Answer 18

hohe Geschwindigkeiten und Beschleunigen
höhere Präzision
kompaktere Bauweise
hohe Steifigkeit
Reduzierung der bewegten Massen

Question 19

Wie werden Steifigkeiten addiert? (Serie/Parallel)

Answer 19

Serie: 3 Achsen mit k -> k_ges= 1/3 k
Parallel: 3 Achsen mit k -> k_ges= 3k

Question 20

Flächenträgheitsmoment Vollprofil und Hohlprofil

Answer 20

I= bh^3/12 und (a+s)^4/12-(a-s)^4/12 circa 2/3s*a^3

Question 21

Verlagerung eines Balkens

Answer 21

f = (FL^3)/3E*I

Question 22

Gussprozess

Answer 22

Unterkasten und Modellhälfte auf der Ausstampfplatte
Formsand einfüllen
Wenden, Ablegen, zweite hälfte
Formsand einfüllen
Oberkasten abheben, Modelle Entfernen (Negativform)
Kerne einlegen
Verschließen und Abgießen
Kasten leeren, Gussstück rausnehmen

Question 23

Gestaltungsregeln von Schweißverbindungen

Answer 23

Schweißgeeigneter Grundwerkstoff
Zugängliche Nähte
Bleche mit gleichen Wandstärken
Einseitige Kehlnähte vermeiden
Möglichst PA (Wannen) oder PB (Horizontal) Normallagen verwenden