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Labor für Zerspanung und Werkzeugmaschinen (LZW)

Aufgabengebiete

Bei der Produktion fast eines jeden Produktes, egal ob aus Automotiv, Medizintechnik, Konsum, Nahrungsmittelindustrie oder Luft- und Raumraumfahrt, kommen Zerspanungsmaschinen zum Einsatz. Sei es bei der direkten Herstellung des Produkts oder bei der Fertigung der zur Herstellung notwendigen Werkzeuge und Maschinen.

Egal, ob die Welle eines Elektromotors, die Zahnräder eines Pedelecs oder das Getriebegehäuse eines Automatikgetriebes, alle diese Werkstücke werden erst durch spanende Verfahren zu zuverlässigen, energiesparenden und hochgenauen Bauteilen.

Das Verstehen und das Anwenden der span(n)enden Verfahren hat eine zentrale Bedeutung im Maschinenbau und für die Zukunftsfähigkeit von Produkten und Unternehmen.

Daran zu forschen und zu entwickeln ist eine zentrale Aufgabe für den Maschinen- und Fahrzeugbau.

Deshalb gehören zu den Aufgaben des Labors Zerspanung und Werkzeugmaschinen das Vermitteln von Kenntnissen über Aufbau und Wirkungsweise von Werkzeugmaschinen und deren Zerspanprozessen.

Praktische Laborübungen und Projekte unterstützen die Lehre.

In Zusammenarbeit mit Industrieunternehmen werden Bachelor-, Master- und Doktorarbeiten betreut sowie Forschungsarbeiten im Labor durchgeführt.

Mitarbeiter

Prof. Dr.-Ing. Ulrich Walter
Hochschule Esslingen
Fakultät Maschinen und Systeme
Labor für Zerspanung und Werkzeugmaschinen
Raum S 09.107
Kanalstraße 33
73728 Esslingen am Neckar

Telefon: +49 (0)711-397-3282
Telefax: +49 (0)711-397-48 3282

Sprechstunde nach Vereinbarung: bitte kurze E-Mail senden
 

weitere Ansprechpartner

Laboringenieur:  Dipl.-Ing. (FH) Frank Hafner
Hochschule Esslingen
Fakultät Maschinenbau
Labor für Zerspanung und Werkzeugmaschinen
Raum S 09.008
Kanalstraße 33
73728 Esslingen am Neckar

Telefon: +49 (0)711-397-3307
Telefax: +49 (0)711-397-48 3307

Einrichtungen

Grob G550T - 5-Achs Fräs- Drehzentrum
gestiftet 2020 von der Firma Grob GmbH Mindelheim
Arbeitswege: 800/1.020/970 in X-/Y'-/Z-Achse (mm)
Geschwindigkeiten: 65/50/80 max. in X-/Y'-/Z-Achse (m/min)
Störkreisdurchmesser: 900 (mm)
Weitere technische Spezifikationen:
Span-zu-Span-Zeit t1: 2,9 s nach VDI 2852 bezogen auf Drehzahl (min-1)
Positioniergenauigkeit: 0,006 in X-/Y'-/Z-Achse (mm)
Tischdurchmesser: 770 (mm)
Tischbeladung: 600/750 mit/ohne Palette (kg)
Drehzahl B'-Achse: nmax  800 (min-1)
Gesamtgewicht:  25.700 (kg)

Grob G350 – 5-Achs HSC-Bearbeitungszentrum mit Palettenwechsler.
Spindeldrehzahl bis 18.000 U/min. Verfahrgeschwindigkeiten der Achsen bis zu 90 m/min. 

Digma HSC 300  -  3-Achs CNC-Fräszentrum mit Drehzahlen bis 40.000 U/min zur HSC-Bearbeitung.
Direkte Anbindung an CAM-Arbeitsplätze

Index V160C  -  CNC-Vertikaldrehmaschine für Werkstücke bis D= 200 mm.
Mit Palettenumlaufsystem zum automatischen Be- und Entladen.
Revolver mit 12 Arbeitsplätzen und angetriebenen Werkzeugen zur Dreh- und Fräsbearbeitung sowie Bohren und Gewindeschneiden.
Zusätzlicher fester Werkzeugplatz, ausgerüstet mit einem Kistler 3-Achsdynamometer zur Bestimmung der Zerspankräfte beim Drehen

Gehring Produktions-CNC-Honmaschine für Langhubhonen, Weg- und Kraft gesteuert

 

CNC-Kleindrehmaschine: Eigenentwicklung

Weiterhin: Konventionelle Drehmaschinen, Bohrmaschinen und Fräsmaschinen
Konventionelle Fräsmaschine zur experimentellen Ermittlung von Schwingungen


WERKZEUGEINRICHTUNGEN

Bilz Schrumpfgerät
Zoller Werkzeugvoreinstellgerät
Lang- Nullpunktspanner mit Werkstückprägeeinrichtung

Mahr Oberflächen- und Konturmessgerät
Mahr Rundheitsmessgerät mit einer Messauflösung von 0,1 µm
Mahr Rauheitsmessgerät (Handgerät) zur Messung von Oberflächen in der Maschine
Kistler Messdatenerfassungssoftware
Kistler Piezo-3-Achs-Dynamometer zur Ermittlung von Kräften und Drehmomenten beim Fräsen, Bohren, Gewindeschneiden, Honen
Kistler  Piezo 3-Achs-Dynamometer zur Ermittlung der Zerspankräfte beim Drehen
HBM Messverstärker Piezo Beschleunigungsmesseinrichtung zur SchwingungsmessungLaserinterferometer zur Vermessung von Werkzeugmaschinen
Olympus Messmikroskop mit digitaler BildverarbeitungTemperaturmesseinrichtung


CAM-SYSTEME UND VIRTUELLE UMGEBUNG

Work NC: CAM System zur NC-Codeerstellung für Fräsmaschinen
Esprit: feature basiertes CAM-System für Dreh- und Fräsoperationen
EdgeCAM: CAM System speziell für kombinierte Fräs-Drehzentren
Siemens Virtuelle Maschine zur Simulation von NC-Programmen
Heidenhain Programmierplatz zur Erstellung von NC-Programmen außerhalb der Maschine

Laborübungen

Zur Vertiefung und praktischen Anschauung der Vorlesungen Werkzeugmaschinen werden praktische Laborübungen angeboten.
Beispielhaft sind dies:

Laborübung:  Fertigung und Vermessung
Eigenständiges Herstellen eines Werkstücks mit unterschiedlichen span(n)enden Fertigungsverfahren mit anschließendem Vermessen und Beurteilung des Verfahrens.

Laborübung:  Analyse von Werkzeugmaschinen
Untersuchung des Aufbaus unterschiedlicher Werkzeugmaschinen. Auch in Kombination mit Exkursionen zu Maschinenherstellern.

Laborübung:  Schnittkraftmessung
An der Index V160C CNC-Drehmaschine werden Schnittkräfte mithilfe einer Kistler Kraftmesseinrichtung erfasst. Mit den ermittelten Kräfte werden kc-Wert des Werkstücks ermittelt und der Leistungsbedarf der Werkzeugmaschine sowohl für die Arbeitsspindel als auch für die Vorschubeinrichtungen bestimmt.
    
Laborübung:  Einfluss von Schneidengeometrie und Kühlschmierstoff auf die Oberfläche
Experimentelle Drehversuche mit unterschiedlichen Wendeschneidplatten und Kühlschmierstoffen. Anschließend werden die gedrehten Proben untersucht. Hierzu stehen Messmittel wie Rauheitsmesssysteme, Mess-Mikroskop zur Verfügung.
    
Laborübung:  Schwingungsanalyse von Werkzeugmaschinen
Mit Hilfe von Piezo-Beschleunigungsaufnehmern wird das Schwingverhalten einer Werkzeugmaschine ermittelt.

Forschung und Transfer

Forschungsaktivitäten

Das Labor Zerspanung und Werkzeugmaschinen (LZW) unter der Leitung von Prof. Dr. Walter arbeitet eng mit Industriebetrieben in Baden-Württemberg zusammen.
Mittelständische und kleine Betriebe suchen häufig Unterstützung bei verfahrenstechnischen Fragen. Gerade hier sind einfache, kostengünstige Lösungen gefragt.

Nachfolgend beispielhaft Projekte aufgeführt, die im Labor Zerspanungstechnik und Werkzeugmaschinen durchgeführt wurden:

Forschungsaktivitäten und Projekte

  • Entwicklung von energie- und resourceneffizienten Werkzeugmaschinen

  • Schnittkraftmessungen beim Drehen, Fräsen, Bohren

  • Untersuchungen der Prozesse beim Hartdrehen- und Fräsen

  • Entwicklung einer Werkzeug-Abdrückeinrichtung für Fräsmaschinen

  • Entwicklung eines Drehumbausatzes für Fräsmaschinen

  • Temperaturmessungen bei Bohrversuchen

  • Industrie 4.0 – CAD-CAM-Fertigung

  • Schnittdatenuntersuchungen zum Trochoidalfräsen

  • Vergleichsuntersuchungen von unterschiedlichen Frässtrategien

  • Schwingungsuntersuchungen an Werkzeugmaschinen

  • Eigenfrequenzbestimmung an Werkzeugmaschinen

  • Untersuchungen von Honleisten

  • Schnittwertbestimmungen beim Honen

Industriepartner:

  • Index, Esslingen
  • Grob, Mindelheim
  • EMAG, Salach
  • Diato/Gehring, Ostfildern
  • Lang Spanntechnik, Holzmaden
  • Mahr Messtechnik, Esslingen
  • Kistler Messtechnik, Sindelfingen
  • Forkardt Spanntechnik, Reutlingen
  • Schunk Spanntechnik, Lauffen am Neckar

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Achtung, bis zum 31. Juli läuft die Bewerbungsphase für die Bachelor-Studiengänge.
Für die Master-Studiengänge endet die Bewerbungfrist am 15. Juli. Bitte beachten Sie die abweichenden Bewerbungszeiten für unsere internationalen Masterstudiengänge.

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