Studiensemester 4. Sprache. Kontaktzeit. Geplante Gruppengröße a) Werkzeugmaschinen. a) 70 b) Zerspanungsprozesse, Labor. a) 22,5 Std.
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- Hedwig Bruhn
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1 Maschinenbau 1 Kennnummer Workload 180 Std. Credits/LP Studiensemester 4 Häufigkeit des Angebots Jedes Semester Dauer 1 Semester 1 Lehrveranstaltungen Sprache Kontaktzeit Selbststudium Geplante Gruppengröße a) Werkzeugmaschinen a) Deutsch a) 22,5 Std. a) 75 Std. a) 70 b) Zerspanungsprozesse, Labor b) Deutsch b) 45 Std. b) 37,5 Std. b) 30 2 Lernergebnisse/Kompetenzen Nach erfolgreicher Teilnahme am Modul können die Studierenden... Wissen (1)... verschiedene Werkzeugmaschinen und Werkzeuge verstehen und können die Prozesse und Werkzeugmaschinen klassifizieren.... die Einsatzgebiete von verschiedenen Werkzeugmaschinen erkennen.... den konstruktiven Aufbau und die Elemente der Werkzeugmaschinen beschreiben. Verständnis (2)... die Grundbegriffe des Einsatzes von Werkzeugen und Maschinen zur Auslegung von Fertigungssystemen verstehen.... die wichtigsten Arten und Komponenten von Werkzeugmaschinen erkennen.... beschreiben, wie eine Werkzeugmaschine eingesetzt wird.... den Einsatz von Werkzeugmaschinen aufgrund technischer und wirtschaftlicher Kriterien vergleichen. Anwendung (3)... die statischen, thermischen und dynamischen Ursachen für Bearbeitungsfehler analysieren und abstellen. Analyse (4)... sie die spezifischen Einsatzbedingungen und Wirkungen verschiedener Werkzeugmaschine beurteilen und die Einflüsse auf Mengenleistung und erzielbare Bearbeitungsqualität klassifizieren.... die Lösungsstrategien entwickeln und umsetzen. 3 Inhalte a) Abgrenzung der diversen Arten von Werkzeugmaschinen nach den speziellen Anforderungen an den Produktions-/ Fertigungsprozess (z. B. spanende Maschinen), Spanbildung, Spanungsgeometrie, Schneidkeilgeometrie, Relativbewegungen, Prozesskräfte, Verschleißarten der Werkzeuge, Schneidstoffe, Aufbau von Werkzeugmaschinen und Darstellung der wesentlichen Baugruppen und Funktionsweise, Darstellung technischer und physikalischer Zusammenhänge, die für den Betrieb von Werkzeugmaschinen von Bedeutung sind
2 b) Die Wissensvermittlung erfolgt primär in der Vorlesung. Im Praktikum werden ausgewählte Werkzeugmaschine charakterisiert und Ihren Einsatz diskutiert. Am Beispiel einer CNC Fräsmaschine und einer CNC-Drehmaschine werden Werkstücke bearbeitet. Die verschiedenen Verhalten der Maschinen werden anhand der geeigneten Messtechnik charakterisiert. Die Standzeit und das Verschleißverhalten der Werkzeuge werden untersucht 4 Lehrformen a) Vorlesung b) Vorlesung / Praktikum 5 Teilnahmevoraussetzungen für die Teilnahme am Praktikum ist der Stoff der Vorlesung Voraussetzung Prüfungsformen Modulprüfung Maschinenbau 1 1K (50 %) (Klausur) (3 LP) Modulprüfung Maschinenbau 1 1sbA (50 %) (Praktische Arbeit) (3 LP) 7 Verwendung des Moduls Maschinenbau und Mechatronik B.Sc. (MM) 8 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Studiendekan 9 Literatur a) R. Neugebauer, Werkzeugmaschinen: Aufbau, Funktion und Anwendung von spanenden und abtragenden Werkzeugmaschinen, Springer-Verlag A. Hirsch, Werkzeugmaschinen: Grundlagen, Auslegung, Ausführungsbeispiele, Springer-Verlag M. Weck, Werkzeugmaschinen Band 1-4, Springer-Verlag
3 Maschinenbau 2 Kennnummer Workload 180 Std. Credits/LP Studiensemester Häufigkeit des Angebots Jedes Semester Dauer 1 Semester 1 Lehrveranstaltungen Sprache Kontaktzeit Selbststudium Geplante Gruppengröße a) Schadenskunde a) Deutsch a) 22,5 Std. a) 37,5 Std. a) 70 b) Kunststofftechnik b) Deutsch b) 22,5 Std. b) 37,5 Std. b) 70 c) Finite Elemente c) Deutsch c) 22,5 Std. c) 37,5 Std. c) 20 2 Lernergebnisse/Kompetenzen Nach erfolgreicher Teilnahme am Modul können die Studierenden... Wissen (1)... Grundlagen der Kunststoffkunde und -prüfung erkennen.... Werkstoffkennwerte und Dimensionierungskennwerte bei statischer und dynamischer Beanspruchung die wichtigsten verwendeten metallischen und keramischen Werkstoffe sowie Kunststoffe verstehen.... Kenntnis haben von die Durchführung und Möglichkeiten einer Schadensanalyse.... die Abgrenzung von Ursache und Wirkung bei der Schadensentstehung erkennen.... Kenntnisse über Untersuchungsverfahren bei der Schadensanalyse, Grenzen der Verfahren erlangen.... Numerische Verfahren in Zusammenhang mit der Methode der Finiten Elemente herausfinden. Verständnis (2)... Schaden und Schadenentstehung interpretieren.... die notwendigen Werkstoffeigenschaften für eine Anwendung in der Technik beurteilen.... eine technische Denkweise für die Anwendung von Werkstoffen besonders Kunststoffe erklären.... die Auswahl eines Werkstoffs verstehen.... in den Bereichen Erzeugung und Bewertung von Verwirklichungsmöglichkeiten und Versuchen erlangen.... technischen Lösungen bewerten.... die Lösung von ingenieurwissenschaftlichen Problemen passende Finite-Elemente-Formulierungen aufstellen. Anwendung (3)... die Werkstoffeigenschaften aus chemischen Formeln ableiten.... mit den wichtigsten Prüfmaschinen und -methoden für Werkstoffe umgehen.... Versuchsergebnisse geeignet dokumentieren und Aufgaben in einem Team bearbeiten und verteilen.... geeignete Werkstoffe für verschiedenen Produkte auswählen.... Qualitätsanweisungen für Werkstoffe verfassen.... mit den wichtigsten Prüfmaschinen und -methoden für Werkstoffe umgehen und Versuchsergebnisse geeignet dokumentieren.... anspruchsvolle Berechnungsaufgaben selbständig bearbeiten und hierfür eigene Finite-Elemente-Routinen erstellen.
4 Lernergebnisse/Kompetenzen Analyse (4)... die Bedeutung von einzelnen Werkstoffen für das Produkte abschätzen.... die Risiken bei der Anwendung von bestimmten Werkstoffen analysieren.... die Notwendigkeit der Meldung von Vorkommnissen in Bezug auf Werkstofffehler beurteilen.... Numerische Verfahren im Zusammenhang mit der Methode der Finiten Elemente durchführen.... die geeigneten Prüfmethoden für die Überwachung von Produkten, die Untersuchung von Schadensprozessen auswählen.... die wichtigsten Versagensarten, Schadensbilder beschreiben und diskutieren.... Versuchsergebnisse der Finiten Elemente vergleichen, bewerten und visualisieren. 3 Inhalte a) - Systematik einer Schadensanalyse - Schadenarten - Methoden zur Untersuchung des Versagens von Bauteilen - Brucharten und Merkmale von Brüchen - Werkstoffermüdung - Einführung in die Bruchmechanik - Untersuchungsverfahren zur Schadensanalyse b) - Einteilung und Aufbau der Kunststoffe, Thermoplaste, Elastomere, Duroplaste - Herstellungsverfahren, Polymerisation, Polyaddition, Polykondation - Kunststoffeigenschaften,Mechanische, Thermische, - Verarbeitungsverfahren von Kunststoffe, Spritzgießen, Extrudieren, - Gestaltungsregeln von Spritzgießbauteilen - Verbindungstechnik, Schnapp-, klebe-, Schweiß,- und Schraubverbindung c) - Modellierung mit Differentialgleichungen; Anwendungsbeispiele - Klassifikation der Aufgabenstellungen - Funktionenräume und variationelle Formulierung - Grundprinzipien der FEM in einer Dimension für Randwertaufgaben - Ablauf einer Berechnung - Lösung großer linearer Gleichungssysteme - Numerische Aspekte der FEM - FEM für Anfangsrandwertaufgaben 4 Lehrformen a) Vorlesung / Praktikum b) Vorlesung c) Vorlesung / Übung
5 5 Teilnahmevoraussetzungen Die Module Werkstoffkunde, Mechanik und Konstruktion 1-3 müssen erfolgreich abgeschlossen sein. Prüfungsformen a) Prüfungsleistung 1K (Klausur) (2 LP) b) Prüfungsleistung 1sbK (Klausur) (2 LP) c) Studienleistung 1sbL (Laborarbeit) (2 LP) 7 Verwendung des Moduls Maschinenbau und Mechatronik B.Sc. (MM) 8 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Prof. Dr. -Ing. Sliman Shaikheleid (Modulverantwortliche/r) 9 Literatur a) J. Broichhausen, Schadenskunde, Analyse und Vermeidung von Schäden in Konstruktion, Hanser Verlag J. Grosch, Schadenskunde im Maschinenbau, Expert-Verlag b) W. Michaeli u.a., Technologie der Kunststoffe, Hanser Verlag Schwarz, u.a., Kunststoffverarbeitung, Vogel Verlag W. Michaeli u.a., Einführung in der Kunststoffverarbeitung, Hanser Verlag Ehrenstein, Mit Kunststoffen Konstruieren, Hanser Verlag c) M. Jung / U. Langer, Methode der finiten Elemente für Ingenieure, Springer Vieweg Verlag K.J. Bathe / P. Zimmermann, Finite-Elemente-Methoden, Springer Verlag
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