Labor Umformtechnik und Zerspanung (LUZ)

Bereich Umformtechnik

  • Grenzformänderung
  • Wärme- und Oberflächenbehandlung
  • tribologische Grundlagen
  • Schmierstoffprüfung in der Blechumformung
  • Stauchen
  • Schmieden
  • Kaltfließpressen
  • Walzen
  • Drücken
  • Schneiden
  • Tiefziehen
  • Biegen
  • Innen-Hochdruck-Umformung
  • Simulation von Umformvorgängen
  • Maschinen der Umformtechnik
  • Kalt-Massivumformung (Fließpressen, Kalt-Einsenken)
  • Blechumformung (Tiefziehen im Erstzug, Weiterzug, Stülpzug, Streckziehen, Schneiden)
  • Werkzeugkonstruktion und -bau
  • Prüfung von Schmierstoffen für die Blechumformung
  • Rapid-Prototyping
  • Rapid-Tooling
  • Rapid-Prototyping mit Kunststoffen und metallischen Werkstoffen
  • Simulation von Umformvorgängen


Bereich Zerspanungstechnik

  •  Analyse und Optimierung der Verfahren:

     - Drehen
     - Fräsen und HSC-Fräsen
     - Bohren, Öllochbohren
     - Honen

  •  Messung und Interpretation von Zerspanungskräften beim Längsdrehen,
     Bohren und Fräsen

  •  Maschinenvermessung und Schwingungsanalyse

  •  Durchführung von Rundheitsmessungen

  • Trockenbearbeitung

  •  Hartdrehen und-fräsen

  •  Durchführung von CAM-Lösungen beim HSC-Fräsen (3-, 4- und 5-Achs)

  •  Prüfung und Beurteilung von neuen Werkzeugen und Spannmitteln

  •  Entwicklung von Verfahren

Prof. Dr.-Ing. Ulrich Walter
Hochschule Esslingen
Fakultät Maschinenbau
Labor für Umform- und Zerspanungstechnik
Kanalstraße 33
73728 Esslingen am Neckar

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

weitere Ansprechpartner

Bereich Umformtechnik:

Laboringenieur:  Dipl.-Ing. (FH) Achim Herdtle

Bereich Zerspanungstechnik:

Laboringenieur:  Dipl.-Ing. (FH) Frank Hafner

Einrichtungen im Bereich Umformtechnik

Pressen

  • Numerisch gesteuerte Drückmaschine

  • dreifach wirkende hydraulische Tiefziehpresse FN = 1000 kN

  • zweifach wirkende hydraulische Tiefziehpresse FN = 630 kN

  • Exzenterpresse F = 630 kN

  • Einsenkpresse FN = 6300 kN

Prüfeinrichtungen

  • Streifenprüfgerät zur Schmierstoffprüfung in der Blechumformung

  • Streifenprüfgerät zur Simulation des Abstreckgleitziehens

  • Erichsen-Prüfmaschine zur Ermittlung von Blechkennwerten

  • Hochdruckpumpe mit Zuhaltepresse zum Innen-Hochdruck-Umformen,

Simulationsprogramme

  • Simulation für Massivumformung (Walzen, Fließpressen, Schmieden)

  • Simulation für Tiefziehvorgänge

Werkstatteinrichtung

  • Werkzeugmaschinen für den Werkzeug- und Prototypenbau.

  • Walzmaschine

  • messtechnische Einrichtungen zur Messung und Aufzeichnung der Umformvorgänge

  • Einrichtung zur Herstellung von Prototypenwerkzeugen aus niedriegschmelzenden Metalllegierungen

  • div. Werkzeugmaschinen für den Werkzeugbau

     

    Einrichtungen im Bereich Zerspanungstechnik

    Maschinen

      • CNC-Vertikaldrehmaschine Index V160 für Werkstücke bis D=200mm mit automatischer Be-und Entladung für die Verfahren Drehen, Fräsen, Bohren und Gewindeschneiden. Möglichkeit zur Installation zusätzlicher Werkzeuge (Fräs-, Schleif, Hon-Spindeln)

      • HSC-Fräsmaschine Digma HSC 300 mit 3 Achsen, Drehzahlen bis 40.000 U/min, mit CAD-CAM-Kopplung.

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

      • mehrere CNC-Fräsmaschinen, eine 3-Achs-Produktionsfräsmaschine, eine 4-Achs-BAZ mit 80 Werkzeugen, ein schneller 3-Achs-BAZ

      • eine stabile CNC-Längsdrehmaschine für Werkstücke mit Dmax=400 mm und 1 m Länge

      • Grob G350 – Horizontales 5-Achs Bearbeitungszentrum mit 18.000 U/min HSC-Frässpindel und mit Palettenwechsler

    Mess- und Prüfeinrichtungen

      • Kistler Piezo-Kraftmessplattform (3-Achs) zur Messung von Kräften und Momenten beim Fräsen, Bohren, Gewindeschneiden, Honen usw.

      • Kistler Piezo-Kraftmessplattform zur Messung von Kräften und Momenten beim Drehen

      • diverse Weg-, Schwingungs-, Beschleunigungs- und Temperaturaufnehmer zur Messung von Maschinen-, Werkzeug-, Schwingungs- und Temperaturgängen

      • Mahr MMQ 200  Rundheitsmessgerät mit einer Messauflösung von 0,1 µm

      • Mahr Surf PCV PD 225 Oberfläche- und Profilmessmaschine

      • Vermessung von Werkzeugen auf modernem Werkzeug-Vermessungs- und Voreinstellgerät Zoller

      • HBM Messverstärker

      • Temperaturmesseinrichtungen

      • Piezo Beschleunigungsmesseinrichtung zur Schwingungsmessung

      • Laserinterferometrie Renishaw XL 80 zur Positionsgenauigkeits- Vermessung von Werkzeugmaschinen

      • Olympus Messmikroskop

     

Laborübungen im Bereich Umformtechnik

Grundlagen der Umformtechnik

  • Werkstoffverhalten bei plastischer Verformung
  • Walzversuch
  • Kaltverfestigung
  • Werkstoffversagen


Umformverfahren

  • Walzen
  • Fließpressen
  • Rundkneten
  • Tiefziehen
  • Schneiden
  • Drücken


Bereich Zerspanungstechnik

  • Analyse und Optimierung der Verfahren:

    - Drehen
    - Fräsen und HSC-Fräsen
    - Bohren, Öllochbohren
    - Honen

  • Messung und Interpretation von Zerspanungskräften beim Längsdrehen, Bohren und Fräsen
  • Maschinenvermessung und Schwingungsanalyse
  • Durchführung von Rundheits- und Zylindrizitätsmessungen
  • Oberflächen- und Profilmessungen
  • Trockenbearbeitung
  • Hartdrehen und-fräsen
  • Durchführung von CAM-Lösungen beim HSC-Fräsen (3-, 4- und 5-Achs)
  • Prüfung und Beurteilung von neuen Werkzeugen und Spannmitteln
  • Entwicklung von Verfahren

 

Schwingungen an Werkzeugmaschinen

  • Analyse und Stabilität
  • Messung der dynamischen Steifigkeit
  • fremd und selbst erregte Schwingungen
  • Einsatz von Hilfsmassendämpfer
  • Einsatz und Verständnis der Messtechnik

 

Fertigen und Vermessen von Werkstücken

  • Eigenständiges Fertigen eines Werkstückes auf verschiedenen Werkzeugmaschinen (konventionelle Drehmaschine, CNC- Drehmaschine, CNC – 5 Achs- Bearbeitungszentrum)
  • Vermessen der gefertigten Werkstücke mit verschiedenen Produktionsmessmaschinen (Rundheits-, Oberflächenmessmaschinen, Handmessmittel)
  • Analyse der Ergebnisse, auch statische Untersuchung, und Interpretation

 

Abnahme von Werkzeugmaschinen

  • Messung von Quadrantenfehlern mit Kreuzgittermessgeräten
  • Vermessung von NC-Achsen mit Laser-Interferometer
  • Beurteilung von Positionsunsicherheit

 

Spanntechnik

  • Einsatz von Spannzylindern, Spannmitteln und Nullpunkt-Spannsystemen
  • Wellenspanntechnik
  • Vermessen der Positionsunsicherheit eines Nullpunkt-Spannsystems

Forschungsaktivitäten

Das Labor Umform- und Zerspanungstechnik 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.

Bereich Umformtechnik

Nachfolgend beispielhaft Projekte aufgeführt, die im Labor Umformtechnik durchgeführt wurden:

 

Forschungsaktivitäten und Projekte

  • Reibungsminimierung beim Innenhochdruck-Umformen

  • Entwicklung eines Schneidverfahrens zum dornlosen Lochen dünner Rohre

  • Entwicklung eines Prüfgerätes für Schneidöle.

  • Entwicklung eines Biegeverfahrens zum Biegen von dünnwandigen Rohren

  • Entwicklung eines Fertigungsverfahrens zur spanlosen Herstellung von Sondenrohren zur Temperaturmessung

  • Entwicklung von Montagewerkzeugen

Ferner bieten wir zu den nachfolgend aufgeführten Bereichen Dienstleistungen an:

  • Schmierstoffprüfung für die Blechumformung mit einem Streifenprüfgerät

  • Untersuchung neuer Werkzeugbeschichtungen für die Blechumformung

Industriepartner für die Umformtechnik:

Daimler Chrysler, Stuttgart
Bosch, Waiblingen
Bosch/Junkers
Behr, Stuttgart
CompAir, Fellbach
IgeL (Ingenieurgesellschaft für Leichtbau), Schönaich
KGW, Karlsruhe
Testo, Lenzkirch
Heuer, Schlierbach
Pfinder, Böblingen

 

Bereich Zerspanungstechnik und Werkzeugmaschinen

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 für die Zerspanungstechnik:

Fa. Index
Fa. Grob
Fa. EMAG
Fa. Diato/Gehring
Fa. Lang Spanntechnik
Fa. Mahr Messtechnik
Fa. Kistler Messtechnik
Fa. Forkardt Spanntechnik
Fa. Schunk Spanntechnik

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