Lehrveranstaltungen

a) Computer Aided Engineering 2 (3 SWS)

b) Maschinendynamik (2 SWS)

Inhalte

a) Vorlesung „Computer Aided Engineering 2“:

Themengebiet CAD:

• Mechanismen (Definition von Gelenkverbindungen, Antriebe, Bewegungsanalyse, Animation, Kurvenscheibensynthese)
• Freiformflächenmodellierung (Styletool, Stetigkeitsgrade und Analyse von Kurven und Flächen, Mastermodelle, Rendering…)
• Model Based Definition (weiterführende Themen und Möglichkeiten)
• Geometrieoptimierungen nach physikalischen Bedingungen
• Parametrik (Kurven und Koordinatensysteme, benutzerdefinierte Konstruktionselemente)
• Fertigungsbedingte Modellierungstechniken (Blech- und Profilkonstruktionen, Piping and Cabling, Casting)

Themengebiet Numerische Simulation:

• Untersuchung des dynamischen Verhaltens von Strukturen unter Anwendung von MATLAB und ANSYS
• Simulation von Systemen mit einem und mehreren Freiheitsgraden
• Durchführung von Modalanalysen zur Bestimmung von Eigenfrequenzen und -formen.
• Wirkungsweise von Maßnahmen zur Schwingungsminderung
• Harmonische und transiente Schwingungsanalyse

b) Vorlesung „Maschinendynamik“:

• Lösen von maschinendynamischen Aufgabenstellungen
• Analyse von Systemen mit mehreren Freiheitsgraden
• freie und erzwungene harmonische Schwingungen
• Bewertung von Schwingungen
• Wirkungsweise von Maßnahmen zur Schwingungsminderung: Auswuchten, Verstimmen, Dämpfung, Schwingungsisolierung, passive und aktive Zusatzsysteme

Lehrveranstaltungen

a) Betriebsfestigkeit (2 SWS)

b) Strukturoptimierung (2 SWS)

c) Betriebsfestigkeit und Strukturoptimierung (! SWS)

Inhalte

a) Vorlesung „Betriebsfestigkeit“:

• Auswertung von Versuchsergebnissen im Zeit- und Dauerfestigkeitsbereich
• Konzepte zur rechnerischen Lebensdauerabschätzung
• Zyklisches Werkstoffverhalten
• Kerbdehnungskonzept
• Einführung in die linear-elastische Bruchmechanik
• Rissfortschritt

b) Vorlesung „Strukturoptimierung“:

• Grundlagen der Festigkeitslehre
• Stoffleichtbau
• Formleichtbau

c) Labor „Betriebsfestigkeit und Strukturoptimierung“:

• Grundlagen der experimentellen Bauteilanalyse
• Experimentelle und rechnerische Analyse einer Kerbscheibe unter wiederholter Belastung
• Anwendung eines kommerziellen Lebensdauerberechnungsprogramms
• Iterative Optimierung eines Bauteils mittels eines kommerziellen Finite Elemente Programms
• Einführung in das open-source Computeralgebrasystem Maxima
• Symbolische und numerische Berechnung mittels Maxima

Lehrveranstaltungen

a) Werkzeugmaschinen- Arten und Konzepte (2 SWS)

b) Werkzeugmaschinen Baugruppen und Komponenten (2 SWS)

c) Konstruktion Werkzeugmaschinen (1 SWS)

Inhalte

a) Vorlesung „Werkzeugmaschinen“:
Maschinenarten und Konzepte, konstruktiver Aufbau und Einteilung, Aufbau von Modernen Maschinenkonzepten, Umsetzung Technologie, Steifigkeit, Automatisierungsmöglichkeiten, Betrachtung von Dreh-, Fräs-, Schleif-, Verzahnmaschinen, Bearbeitungszentren, Maschinen für Einzelteilbearbeitung, für flexible Fertigung, für Großserienfertigung, Aufstellung und Fundamente, akustische Maßnahmen zur Geräuschminderung Spannprinzipien, Konstruktion und Anwendung, Berechnung von Spannkräften
 

b) Vorlesung „Baugruppen und Komponenten“:
. Methoden und optimale Auslegung- und Gestaltung bei statischer, dynamischer und thermischer Belastung, Führungen: Aufbau und Art Einsatz von Wälz-, Gleit-, Hydrostatik-, Luft- Führungen, Einsatz der verschiedenen Führungen, Vorschubantriebe: Aufbau und Arten, Kugelgewindetriebe, Linearmotorantriebe, Auslegung und Einsatz von Vorschubantrieben, Aufbau, Funktion und Einsatz von Positionsmesssystemen, Hauptantriebe: Art und Aufbau von Spindeln und Antrieben, Wälz-, Hydrostatik-, Aerostatik - und Magnet- Spindeln, Einsatz von unterschiedlichen Spindeln,

c) Labor Konstruktion Wzm :
Praktische Analyse von Schwingungen an Werkzeugmaschinen, Bestimmung des Frequenzganges, der Eigenfrequenzen, der Eigenschwingformen, Einsatz von Hilfsmassendämpfer, Messtechnik zur Bestimmung von Schwingungen, Positionsvermessung mit Laserinterferometrie an unterschiedlichen Schlitten und Antriebssystemen,
Einsatz von modernen CAD / CAM Tools am Beispiel der Konstruktion eines Bauteils

Lehrveranstaltungen

a) Werkzeuge Kunststofftechnik (2 SWS)

b) Werkzeuge Blechumformung (2 SWS)

c) Labor Werkzeugentwicklung (1 SWS)

Inhalte

a) Vorlesung „Werkzeuge Kunststofftechnik“: Die Vorlesung behandelt insbesondere die Konstruktion und den Aufbau von formgebenden Werkzeugen für das Spritzgießverfahren. Insbesondere werden dabei Entformungsprinzipien, Werkzeugarten, Angussysteme, Temperiersysteme und auch die mechanische Auslegung behandelt. Dabei werden auch erreichbare Oberflächenqualitäten, als auch die Materialauswahl und die Auswirkungen auf die Bauteilkonstruktion erläutert. Abgerundet wird das ganze durch eine Kostenkalkulation.

b) Vorlesung „Werkzeuge Blechumformung“: Die Vorlesung behandelt nach einer kurzen Einführung in die Verfahren den konstruktiven Aufbau verschiedener Werkzeugarten (Folgeverbundwerkzeuge Transferwerkzeuge, Einzelwerkzeuge). Behandelt wird die Phasen des Konstruktionsprozesses der Werkzeuge: Ableitung Methode aus Bauteilgeometrie, Entwicklung Prozesskette, Auskonstruktion, Gestaltungsrichtlinien, Wahl der Werkzeugwerkstoffe, Einsatz von Normalien, Werkzeugausprobe. Abschließend wird auf die Qualitätskriterien der Blechformteile eingegangen.

c) Labor „Werkzeugentwicklung“: Füllsimulation Spritzguss Kunststoffe, Simulation Werkstofffluss Blech, rechnerunterstützte Ableitung Werkzeugwirkflächen aus Bauteilgeometrie, Kostenkalkulation.