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Werkzeugmaschinen

Werkzeugmaschinen

Ziele der Vorlesung

    Die Vorlesung gibt einen Überblick über den Aufbau von Werkzeugmaschinen und die bei Konstruktion und Betrieb zu beachtenden Rahmenbedingungen. Anhand von Beispielen werden die wichtigsten Typen von Werkzeugmaschinen vorgestellt.

Voraussetzungen

    keine

Inhalt der Vorlesung


    0. Einführung
                     Überblick über die historische Entwicklung der Werkzeugmaschine
                     Wirtschaftliche Bedeutung des Werkzeug- maschinenbaus

    1. Anforderungen an Werkzeugmaschinen und Definition
       1.1 Anforderungen an Werkzeugmaschinen
       1.2 Definition der Werkzeugmaschine

    2. Konstruktionselemente von Werkzeugmaschinen
       2.1 Einführung, Funktionsstruktur
       2.2 Gestelle und Gestellbauteile
         2.2.1 Konstruktiver Aufbau der Gestelle
                     Statische Steifigkeit:
                     Dynamische Steifigkeit:
                     Thermische Steifigkeit
         2.2.2 Werkstoffe für Gestelle und Schlitten
       2.3 Führungen und Lager
         2.3.1 Führungen für geradlinige Bewegungen
             2.3.1.1 Grundformen
             2.3.1.2 Gleitführungen
                     Stick Slip- Effekt
                     Hydrodynamische Gleitführungen
             2.3.1.3 Wälzführungen
             2.3.1.4 Hydrostatische und aerostatische Führungen
         2.3.2 Lager für Drehbewegungen (Spindellagerungen)
             2.3.2.1 Steifigkeit des Spindel- Lager- Systems
             2.3.2.2 Gleitlagerungen als Spindellager
             2.3.2.3 Wälzlager für Hauptspindeln
             2.3.2.4 Andere Lagerungen
         2.3.3 Schmierversorgungsanlagen
         2.3.4 Abdichtung von Spindellagern
         2.3.5 Abdeckung von Führungselementen
       2.4 Hauptantriebe
         2.4.1 Wahl des Antriebsmotors
         2.4.2 Gleichstrommotoren
         2.4.3 Drehstrom-Asynchronmotoren
         2.4.4 Hydraulikmotor
         2.4.5 Übersetzungsgetriebe
       2.5 Vorschubantriebe
         2.5.1Wahl des Antriebs
             2.5.1.1 Elektrische Vorschubantriebe
             2.5.1.2 Hydraulische Vorschubantriebe
             2.5.1.3 Mechanische Vorschubantriebe
         2.5.2 Mechanische Baugruppen bei elektrischem Antrieb
         2.5.3 Auslegung und Berechnung eines elektromechanischen Vorschubantriebes
         2.5.4 Elektrische Direktantriebe
       2.6 Meßsysteme in Werkzeugmaschinen
         2.6.1 Weg- und Winkelmeßsysteme
         2.6.2 Systeme zur Maschinen- und Prozeßüberwachung

    3. Werkzeugmaschinen- Steuerungen
       3.1 Grundlagen
       3.2 Steuerung des Fertigungsablaufs
         3.2.1 Funktionsfolgen
         3.2.2 Elemente der Steuerung
       3.3 Die wichtigsten Steuerungsarten und ihre Elemente
         3.3.1 Mechanische Steuerungen
         3.3.2 Pneumatische und hydraulische Steuerungen
         3.3.3 Elektrische verbindungsprogrammierte Steuerungen
         3.3.4 Nachformsteuerungen
         3.3.5 Speicherprogrammierbare Steuerungen
         3.3.6 Numerische Steuerungen

    4 Ausrüstungskomponenten
       4.1 Grundlagen
       4.2 Funktionen von Haltern und Spannein richtungen
       4.3 Wechsel- und Speichereinrichtungen

    5. Werkzeugmaschinen im Einsatz
       5.1 Maßgenauigkeit und Oberflächengüte
       5.2 Dynamisches Verhalten, Stabilität
       5.3 Verschleiß, Standzeit, Lebensdauer
       5.4 Nutzungsdauer und Verfügbarkeit
       5.5 Kostenbetrachtungen
         5.5.1 Schnittwertoptimierung
         5.5.2 Betriebsmitteloptimierung
        
    5.5.3 Automatisierungsgrad

    6. Beispiele für Werkzeugmaschinen
       6.1 Umformende Maschinen
         6.1.1 Hämmer
         6.1.2 Pressen
             6.1.2.1 Spindelpressen
             6.1.2.2 Exzenter- und Kurbelpressen
             6.1.2.3 Kniehebelpressen
             6.1.2.4 Hydraulische Pressen
       6.2 Spanende Maschinen für Wertzeuge mit geometrisch bestimmten Werkzeugen
         6.2.1 Drehmaschinen
             6.2.1.1 Universal- bzw. Werkstattdrehmaschinen
             6.2.1.2 Drehautomaten
             6 .2.1.3 Mehrspindeldrehautomaten
             6.2.1.4 Waagerechtgroßdrehmaschinen
             6.2.1.5 Senkrechtgroßdrehmaschinen
         6.2.2 Bohrmaschinen
             6.2.2.1 Einspindelbohrmaschinen
             6.2.2.2 Mehrspindelbohrmaschinen
             6.2.2.3 Tiefbohrmaschinen
         6.2.3 Fräsmaschinen
             6.2.3.1 Bohr- und Fräswerke
             6.2.4 Bearbeitungszentren
       6.3 Spanende Maschinen für Werkzeuge mit geometrisch unbestimmten Schneiden
         6.3.1 Rundschleifmaschinen
         6.3.2 Planschleifmaschinen
         6.3.3 Formschleifmaschinen
         6.3.4 Abrichtsysteme
         6.3.5 Spindelaufbau und Antrieb
         6.3.6 Auswuchteinrichtungen
       6.4 Mehrmaschinensysteme
         6. 4.1 Nicht universell einsetzbare Mehrmaschinensysteme
             6.4.1.1 Takttischmaschinen
             6.4.1.2 Transferstraßen
             6.4.1.3 Flexible Transferstraßen
         6.4.2 Universell einsetzbare Mehrmaschinensysteme
             6.4.2.1 Bearbeitungszellen
             6.4.2.2 Flexible Fertigungssysteme

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