Institut für Antriebs- und Fahrzeugtechnik Klausur CAD SS 2015 Dr.-Ing. S. Umbach

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1 Name, Vorname: Unterschrift: Matrikel- Nr.: Klausurbedingungen: Zugelassene Hilfsmittel sind dokumentenechtes Schreibzeug, Lineal, Geodreieck, Zirkel, Radienschablone und Taschenrechner. Die Bearbeitungszeit beträgt 120 Minuten. Ein Täuschungsversuch führt zum Abbruch der Klausur mit "nicht bestanden". Mit Ihrer Unterschrift bestätigen Sie, dass Sie psychisch und physisch in der Lage sind, an der Klausur teilzunehmen. Im Falle einer nachträglichen Erkrankung während der Klausur, ist unverzüglich ein amtsärztliches Attest nachzureichen. Gesamtpunktzahl: 133,5 Punkte Aufgabe 1 (15 Punkte) Ein Lagerzapfen muss manuell in die Aufnahmebohrung einer Grundplatte gefügt werden (siehe Skizze Einbausituation). Für den Fügeprozess ist aufgrund der verwendeten Passung eine Maßveränderung der Bauteile durch eine Temperaturveränderung erforderlich. Um eine Beschädigung der Bauteiloberflächen zu vermeiden, ist zusätzlich ein Fügezuschlag (Luftspalt) von 30μm zu berücksichtigen. Beide Bauteile sind aus Stahl und dürfen nicht über T max =240 C erwärmt werden. Formeln und Daten: 6 Wärmeausdehnungskoeffizient von Stahl: / K wärmeabhängige Durchmesseränderung: D = D Hinweis: Nutzen Sie die Passungstabelle auf der letzten Seite a) Geben Sie Passungsart sowie das min. und max. Spiel bzw. Übermaß der Passung an. b) Berechnen Sie die notwendige Temperaturdifferenz zum leichten Fügen der Bauteile. c) Begründen Sie die Art der vorzunehmenden Temperaturveränderungen für jedes Bauteil und geben Sie die notwendigen Bauteiltemperaturen Füge in C an. Seite 1/8

2 Aufgabe 2 (10 Punkte) Finden Sie die zusammen gehörenden Ansichten und tragen Sie die jeweiligen Nummern in die unten stehende Tabelle ein. Vorderansicht Seitenansicht von links Draufsicht Vorderansicht Seitenansicht Draufsicht Seite 2/8

3 Aufgabe 3 (15,5 Punkte) Beschriften Sie in dem dargestellten Oberflächenmessschrieb gemäß den nachfolgenden Angaben: a) Beschriften Sie die Achsen (inkl. Einheiten). b) Zeichnen Sie die notwendigen Größen, die für die Bestimmung der gemittelten Rautiefe notwendig sind, ein. c) Geben Sie hierfür noch die Gleichung zur Berechnung des o.a. Wertes an. d) Tragen Sie weiterhin die folgenden Oberflächenkenngrößen ein: Rt, Rp, Rv. Seite 3/8

4 Aufgabe 4 (35,5 Punkte ) Skizzieren Sie (Bleistift, Freihandskizze) im Maßstab 1:1 eine Welle mit sieben unterschiedlichen Querschnitten gemäß den in der Tabelle unten vorgegebenen Angaben. Bemaßen Sie die Welle fertigungsgerecht nach Norm. Sonstige Angaben: Alle Kanten (innen und außen) gratfrei mit 0,1 mm. Gehen Sie von einer Einzelfertigung aus und verwenden Sie die Parallelbemaßung. Beginnen Sie mit Absatz 1 auf der linken Seite und lesen Sie sich vor dem Skizzieren die gemachten Angaben genau durch. Die und Startlinie von Absatz 1 sind vorgegeben! Eine Hauptansicht reicht insgesamt aus, verwenden Sie zur Darstellung und Bemaßung der Zusatzelemente lokale Schnitte (Ausbrüche). Beachten Sie die zur Positionierung verwendeten Abkürzungen: Pf = Planfläche, vl = von links, vr = von rechts, zentr. = Mittelachse des Querschnittes / Elements, t = Tiefe Verwenden Sie das beiliegende, mit Aufgabe 4 gekennzeichnete, Karopapier. Absatz Nr. Querschnitt Profil [mm] Oberfläche Ø Ø Ø45m Ø Ø Ø15k6 30 Abmaß L [mm]/ Toleranz Lage des Elements zur und Toleranz [mm] Achsversatz zur parallel 17 +0,2/-0,1 Zusatzelement / Abmessung / Bezugslage keine keine Pf, vl, Außengewinde M24, l=30 1.) Pf, vl, Einführfase, l=2, Winkel 20 2.) Pf, vr, Abstand 15 +/- 0,01, Nut f. Sicherungsring Ø42,5h12, Breite 1,85H13 Pf, vr, R3 Innenradius 1.) Pf, vr, zentr, Gewindebohrung M6, t=12 2.) Pf, vr, R4 Außenradius am Ø80 1.) Pf, vr, Einführfase, l=2, Winkel 20 2.) Pf, vr, mittig auf Zapfen, Nut f. Passfeder DIN A-5x5x14, l=14+0,2, t=3 +0,1 Seite 4/8

5 Aufgabe 5 (15 Punkte) Versehen Sie die Zusammenbauzeichnung der mitlaufenden Zentrierspitze normgerecht mit Positionsnummern und ergänzen Sie die Stückliste (ohne Angabe der DIN-Norm). Verwenden Sie die mit Aufgabe 5 gekennzeichnete Stücklistenvorlage. Seite 5/8

6 Aufgabe 6 (24 Punkte) Stellen Sie das abgebildete Werkstück wie vorgegeben, in der Vorderansicht (VS), Seitenansicht von rechts und der Draufsicht dar. Darstellung im Maßstab 1:1 ohne verdeckte Kanten, ohne Bemaßung aber mit Symmetrielinien u. Achsen dar. Die Zeichnung erstellen Sie mit Bleistift und Zeichengerät. Keine Freihandskizze: Zeichnung Genauigkeit Toleranz+-0,5mm! Die Startpunkte der Ansichten sind vorgegeben! Verwenden Sie das beiliegende mit Aufgabe 6 gekennzeichnete Karopapier. Seite 6/8

7 Aufgabe 7 (18,5 Punkte) Für die abgebildete Welle sollen die nachfolgenden Form- und Lagetoleranzen angebracht werden. 1. Der Wellenzapfen 4 soll zu Wellenzapfen 1 und Wellenzapfen 6 rund laufen. Die Abweichung darf dabei 5/100 Millimeter betragen. 2. Die Mittelachse der Bohrung (8) soll mit einer Abweichung von 3/100 Millimeter rechtwinklig zur Wellenzapfen 6 stehen. 3. Der Wellenzapfen 4 soll mit einer Abweichung von 7/1000 Millimeter zylindrisch sein. 4. Die Neigung des konischen Wellenzapfens 3 darf eine Abweichung von 1/10 Millimeter zum Wellenzapfen 1 besitzen. 5. Der kugelförmige Wellenabsatz 7 darf eine Profilabweichung von 4/100 Millimeter aufweisen. 6. Die rechte Stirnseite vom Wellenabsatz 4 soll mit einer Abweichung von 3/100 Millimeter eben sein. 7. Die rechte Stirnseite vom Wellenabsatz 4 soll mit einer Abweichung von 5/100 Millimeter plan zum Wellenabsatz 6 laufen. Seite 7/8

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