UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES. Konstruktionslehre. für Wirtschaftsingenieure. Vorlesungsskript. Mensch

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1 UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES FACHHOCHSCHULE GIESSEN FRIEDBERG Konstruktionslehre für Wirtschaftsingenieure Vorlesungsskript Mensch Technik Ökonomie Fachbereich Wirtschaftsingenieurwesen und Produktionstechnik Friedberg

2 II Prof. Dr.-Ing. Georg Benes Dr.-Ing. Siegfried Berelson Prof. Dr.-Ing. Rudolf Griemert Dr.-Ing. Gerd Manthei Prof. Dr.-Ing. Markus Schneider Prof. Dr.-Ing. Klaus Schuchard Redaktionsverantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Georg Benes

3 III Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung... V Mensch und Technik... V Wesen des Konstruierens... V Generelles Vorgehen bei der Produktentwicklung... V Konstruktionsarten... V Normung... V1-9 2 Darstellung technischer Produkte... V Technische Zeichnung... V Hilfsmittel zur Erstellung einer Technischen Zeichnung... V Zeichnungsformate, Schriftfeld... V Zeichnungsmaßstab, Schrift... V Linien in technischen Zeichnungen... V Linienarten... V Zeichnerische Hinweise... V Rangfolge bei Überdecken von Linien... V Darstellungsprinzipien... V Axonometrische Darstellungen... V Orthogonalprojektion... V Grundkörper... V Schnittkurven, Durchdringungen, Abwicklungen... V Konstruktion beliebiger Körper... V Vorgehensweise... V Vereinfachte Darstellungen... V Darstellung und Bemaßung von Maschinenteilen... V Schnitt- und Bruchdarstellung... V Grundlagen und Anwendung... V Schnittarten... V Schnittverlauf... V Schraffur... V Bruchlinie... V Besondere Darstellungen... V Beispiele von Schnittdarstellungen... V2-36

4 IV Bemaßung... V Grundlagen... V Bemaßungsarten... V Sonderangaben nach Norm... V Darstellung und Bemaßung in der Zeichnung... V Maßtoleranzen und Passungen... V Maß- und Winkeltoleranzen... V Allgemeine Toleranzen... V Passungen... V Form- und Lagetoleranzen... V Entstehung von Form- und Lagetoleranzen... V Grundbegriffe... V Arten der Form- und Lagetoleranzen... V Zeichnungsangaben... V Technische Oberfläche... V Rauhigkeitsmeßgrößen... V Erreichbare Rauhtiefen... V Zeichnungsangaben... V Schweißverbindungen... V Stoßarten... V Zeichnerische Darstellung... V Gewinde... V Gewindearten... V Gewindetoleranzfelder... V Gewindeausläufe, -freistiche, -enden... V Werkstoffe... V Normteile... V Darstellung der Verbindungselemente... V Schraubenverbindung... V Schrauben und Muttern... V Verschraubungsarten... V Sonderanwendungen... V Schraubensicherungen... V Welle-Nabe-Verbindungen... V3-8

5 V 3.2 Darstellung von Übertragungselementen... V Lager und Dichtungen... V Elastische Federn... V Wellenkupplungen... V Halbzeuge... V Baugruppen und Ihre Funktion... V4-1 5 Technische Produktdokumentation... V Dokumentationssystematik... V Stücklisten... V Stücklistenstruktur... V Produktdatenmanagement (PDM)... V5-6 6 Literaturverzeichnis... V5-7

6 VI Vorwort Das vorliegende Skriptum gibt einen Überblick über die prinzipielle Darstellungsweise und Konstruktionselemente von maschinenbaulichen Produkten. Die Umsetzung einer Idee in verkaufsfähige Produkte stellt eine umfangreiche und anspruchsvolle Aufgabe dar für alle Beteiligten im Unternehmen. Die im Kopf gereifte Idee muss allerdings zuerst greifbar gemacht werden. Dies geschieht anhand von Handskizzen. Die sichtbar gemachten Ideen werden in Entwürfe umgesetzt, bewertet, wieder geändert bis am Ende des Entwicklungsprozesses produktionsgerechte Unterlagen (Zeichnungen) vorliegen. Um die Idee verständlich, eindeutig und umfassend in ein erfolgreiches Produkt umzusetzen, bedarf es eines geeigneten Kommunikations- und Informationsmittels. Im letzten Jahrhundert hat sich die technische Zeichnung auf der Grundlage der gesammelten Erfahrungen zu einem Mittel entwickelt, ohne das keine Produktentwicklung möglich wäre. Deswegen ist es unumgänglich die Sprache der Ingenieure zu erlernen. Die über eine lange Zeit gesammelten Erfahrungen wurden in Normen festgehalten und so die Eindeutigkeit von Zeichnungen, Einheitlichkeit von Darstellungen und Konstruktionselementen gewährleistet. Die im Skriptum angegebene Normen dienen nur als Beispiele. Die aktuelle Fassung muss jeweils der gültigen Norm entnommen werden. Die Regeln des technischen Zeichnens, das Anfertigen von Handskizzen und das notwendige Verständnis und Vorstellungskraft können nur anhand eigener Erfahrungen (Übungen) erlernt werden. Deswegen ist dieses Skriptum nicht komplett ausgeführt, sondern ein Freiraum für eigene Skizzen und Zeichnungen vorgesehen. Die in der Vorlesung unter Anleitung erarbeiteten Bespiele stellen das Bindeglied zwischen den einzelnen Kapiteln bzw. Elementen dar. Deswegen ist das Skriptum ohne eine aktive Mitarbeit in der Vorlesung wertlos. In den zusätzlichen Pflichtübungen werden gleichzeitig zu der Lehrveranstaltung die gewonnenen Kenntnisse selbständig umgesetzt.