Dimensionierung Festigkeitsberechnung. Kenntnisse und Fähigkeiten des Produktentwicklers

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1 Werkstofftechnik Fertigungsverfahren Dimensionierung Festigkeitsberechnung Konstruktion Planung/Dokumentation Technisches Zeichnen CAD/Simulation Konstruktionstechnik Problemlösung Kenntnisse und Fähigkeiten des Produktentwicklers Industrielle Projektabläufe Ingenieurswissenschaftliche Methoden des Problemlösens Konstruktionsmethodisches Fachwissen Technologien und Methoden der Bauteildimensionierung Kreativität, Zeitmanagement, Math.-Physikalische Grundlagenanwendung 1

2 Grundlagen der Konstruktion Technisches Zeichnen Sprache der Technik, um Ideen für deren Realisierung in einer Werkstatt anschaulich darstellen zu können Nutzung virtueller Techniken Ziel exaktes Planen und Beurteilen künftiger Eigenschaften Informationsaustausch effiziente und exakte Informationsdarstellung Dokumentation 2

3 Anfänge des Technischen Zeichnens 3

4 Anfänge des Technischen Zeichnens Patentzeichnung für einen Pflug um 1834 Patentzeichnung von 1881 (Zigarettenrollmaschine) Patentzeichnung für ein Fahrrad um

5 Anfänge des Technischen Zeichnens Die Geschichte der Darstellung Seit dem Mittelalter gibt es die Unterscheidung zwischen dem Gemälde mit reiner bildlicher Darstellung und der technischen Zeichnung. Seit der Erfindung der Dampfmaschine, 1765, wurde es notwendig, die bisherigen individuellen Darstellungsweisen der technischen Zeichnungen zu vereinheitlichen. Die in der Darstellenden Geometrie erkannten Gesetze bilden die Grundlage für das Technische Zeichnen. 5

6 Zeichnungsnormung 6

7 Zeichnungsnormung - DIN-Norm Eine DIN-Norm wird definiert als ein Dokument, das mit Konsens erstellt und vom DIN Deutsches Institut für Normung angenommen wurde. Es legt für allgemeine und wiederkehrende Anwendungen Regeln, Leitlinien oder Merkmale für Tätigkeiten oder Ergebnisse fest, wobei ein optimaler Ordnungsgrad angestrebt wird. DIN: (z. B. DIN 33430) DIN-Norm, die ausschließlich oder überwiegend nationale Bedeutung hat oder als Vorstufe zu einem übernationalen Dokument veröffentlicht wird. DIN EN: (z. B. DIN EN 14719) Deutsche Übernahme einer Europäischen Norm (EN). Europäische Normen müssen, wenn sie übernommen werden, unverändert von den Mitgliedern von CEN und CENELEC übernommen werden. DIN EN ISO: (z. B. DIN EN ISO 9921) Deutsche Übernahme einer unter Federführung von ISO oder CEN entstandenen Norm, die dann von beiden Organisationen veröffentlicht wurde. DIN EN ISO/IEC: (z. B. DIN EN ISO/IEC 7810) Deutsche Norm auf der Grundlage einer Europäischen Norm, die auf einer Internationalen Norm der ISO/IEC beruht. DIN EN ISP: (z. B. DIN EN ISP ) Deutsche Norm auf der Grundlage einer Europäischen Norm, die auf einer Internationalen Profilnorm beruht. DIN ISO: (z. B. DIN ISO 10002) Unveränderte deutsche Übernahme einer ISO-Norm. DIN IEC: (z. B. DIN IEC 60912) Unveränderte deutsche Übernahme einer IEC-Norm. DIN CEN/TS bzw. DIN CLC/TS: (z. B. DIN CLC/TS ) Unveränderte deutsche Übernahme einer Europäischen Technischen Spezifikation. DIN CWA: (z. B. DIN CWA 14248) Unveränderte deutsche Übernahme eines CEN- oder CENELEC Workshop Agreements (Technische Regel). DIN VDE: Themen der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik werden gemeinsam von DIN und VDE durch die DKE bearbeitet. Siehe dazu Liste der DIN-VDE-Normen. 7

8 Blattgrößen nach DIN EN ISO

9 Falten von Zeichnungen Faltanleitung Form A, DIN-Formate A2 und A3 9

10 Zeichnungsarten Zeichnungen sind bildliche Darstellungen, die in der Regel aus Linien bestehen. Technische Zeichnungen werden vorwiegend im gewerblich-technischen Bereich angewendet und je nach Art der Darstellung und der Anfertigung sowie nach ihrem Inhalt und Zweck unterschiedlich benannt. Unterscheidungen nach Art der Darstellung nach Art der Anfertigung nach dem Inhalt nach dem Zweck Beispiele: Skizze, Zeichnung, Maßzeichnung, Plan, Diagramm, räumliche Darstellung Beispiele: Originalzeichnung als Blei-, Tusche- oder CAD-Zeichnung, Vervielfältigung, Vordruckzeichnung, Stammzeichnung, Brettaufriss Beispiele: Gesamtzeichnung, Teilschnittzeichnung, Gruppenzeichnung, Einzelteilzeichnung, Teilzeichnung, Hauptzeichnung, Gruppenteilzeichnung, Modellzeichnung, Ausschnittzeichnung Beispiele: Entwurfs-, Formgebungs-, Konstruktions-, Sammel-, Ergänzungs-, Statik-, Angebots-, Bestell-, Abrechnungs-, Genehmigungs-, Bestands-, Versand-, Fertigungsmittel-, Anordnungs-, Aufstellungs-, Patent-, Gebrauchsmusterzeichnung. 10

11 Technische Zeichnungen dienen zur Information über Form, Größe, Aufbau und Funktion von Werkstücken, Baugruppen und Systemen. Nach ihrem Inhalt und Zweck unterscheidet man z. B. Skizzen, Teilzeichnungen, Gruppen- und Gesamtzeichnungen. Skizzen sind meist freihändig und nicht maßstabsgetreu gefertigte Zeichnungen. Sie werden für einfache Einzel- und Reparaturaufträge, zur Unterstützung mündlicher Erläuterungen, zum Dokumentieren von Sachverhalten usw. benötigt. 11

12 Gruppen- und Gesamtzeichnung Sie zeigen die Anordnung und das Zusammenwirken von Einzelteilen in einer Baugruppe. Gruppen- und Gesamtzeichnungen dienen als Grundlage der Konstruktion, zur Montage und zur Wartung der Anlage. Alle Elemente der Baugruppe sind dabei in einer Stückliste aufgeführt. 12

13 Zeichnungsarten 13

14 Zeichnungsarten Explosionsdarstellung Die Explosionsdarstellung ist eine besondere Form einer Gesamtzeichnung. Sie zeigt die Teile einer Baugruppe räumlich so angeordnet, dass ihre Zusammengehörigkeit und Ordnungsstruktur besonders anschaulich wird. Explosionsdarstellungen werden vielfach zur Information von Kunden, z. B. für Werbung, für Gebrauchsanweisungen und für Ersatzteillisten, verwendet. 14

15 Zeichnungsarten Teilzeichnung Die Teilzeichnung zeigt die Teile einer Baugruppe als Einzeldarstellung. Diese können in verschiedenen Ansichten (Vorder-, Seiten-, Drauf-, Unteransicht) und als Schnitte dargestellt sein. Sie dient vor allem für die Fertigung. 15

16 Zeichnungsarten Schnittdarstellung Eine Schnittzeichnung dient dazu, verdeckte innenliegende Konturen, Materialien und Strukturen eines Körpers zu zeigen. Gegebenenfalls müssen unterschiedliche Schnitte durch einen Körper gelegt werden, um alle relevanten Einzelheiten in mehreren Schnittflächen darstellen zu können. 16

17 Linienarten 17

18 Linienarten 18

19 Linienarten 19

20 Linienarten 20

21 Linienarten 21

22 Normschrift Bei Nutzung von Computern ist die Schriftart Arial in Technischen Zeichnungen zu bevorzugen. Beim Zeichnen von Hand wird auf Normschriftigkeit geachtet. Bei starker Abweichung von nebenstehendem Zeichensatz kann dies in die Bewertung von Zeichnungen einfließen. 22

23 Schriftfeld 23

24 Schriftfeld Die Bemaßung ist für die Herstellung eines Werkstückes von ausschlaggebender Bedeutung, unhabhängig von der Genauigkeit und der Darstellungsart Verbindliche Regeln für Maßeintragungen sind nach DIN 404 festgelegt Die Maßeintragungen setzen sich zusammen aus: Maßlinienbegrenzung Maßlinie Maßhilfslinie Maßzahl 24

25 Die Leserichtung einer Zeichnung (Beschriftung und Maßeintragung) entspricht grundsätzlich der Leserichtung des Schriftfelds. Alle Maße, Symbole und Wortangaben werden so eingetragen, daß sie von unten oder von rechts her lesbar sind, wenn die Zeichnung mit dem Schriftfeld in Leserichtung gehalten wird. 25

26 Projektion Projektion auf eine Ebene 26

27 Erzeugen von Ansichten 27

28 Erzeugen von Ansichten 28

29 Erzeugen von Ansichten 29

30 Schnittdarstellung Eine technische Zeichnung die Form und Größe des herzustellenden Gegenstandes eindeutig wiedergeben. Bei vielen technischen Gegenständen, ist deren muss Hauptfunktion durch vielfältige Innenformen, Hohlräume oder Durchbrüche realisiert. 30

31 Schnittdarstellung Step1 Das Bauteil wird gedanklich in einer oder mehreren Ebenen "durchgeschnitten" und der vordere Teil des Körpers wird entfernt. Step2 Durch den Schnitt werden die verdeckten Körperkanten sichtbar. Diese werden als breite Volllinien dargestellt. Step3 Die "geschnittenen" Flächen werden als Schnittflächen bezeichnet und durch eine Schraffur gekennzeichnet. Schraffurlinien sind schmale Volllinien, die in einem Winkel von 45 zu den Hauptumrisslinien des Gegenstandes verlaufen. 31

32 Zweck Durch Schnitte werden Hohl- und Innenformen sichtbar gemacht. Ausführung Darstellung mit Blickrichtung auf gedachte Schnittfläche in der eindeutigen oder gekennzeichneten Schnittebene. 1 Schnittdarstellung erfolgt projektionsgerecht. 2 Schnittflächen erhalten eine Schraffur. 3 Hohlräume in Schnittebene werden nicht schraffiert. 4 Sichtbare Körperformen hinter Schnittebene werden dargestellt. 5 Verdeckt liegende Körperformen hinter Schnittebene werden nicht dargestellt. 32

33 33

34 Schnittdarstellung Schnittdarstellung an einer Welle - Darstellung eines zylindrischen Körpers Schnittdarstellung - Rotationssymmetrischer Körper mit Bohrung und Passfedernut 34

35 Schnittdarstellung Schnittdarstellung Diese Art der Darstellung vermeiden! 35

36 Schnittdarstellung - Darstellungsmöglichkeiten 36

37 Darstellung eines Gewindebolzens 37

38 Position von Maßzahlen, Übersichtliche Bemaßung 38

39 Toleranzangaben Genauigkeitsgrade nach DIN ISO 2768: fein (f) mittel (m) üblich im allgemein Maschinenbau grob (c) sehr grob (v) 39

40 Toleranzangaben Allgemeintoleranzen nach ISO

41 Einfluss der Fertigungsgenauigkeit auf die Kosten 41

42 System Einheitsbohrung 42

43 Toleranzfelder 43

44 Toleranzfelder 44

45 Toleranzfelder 45

46 Toleranzfelder 46

47 Toleranzfelder 47

48 48

49 Symbole für tolerierte Eigenschaften (nach DIN ISO 1101) 49

50 Beispiele für das Eintragen von Form- und Lagetoleranz 50

51 Beispiel für das Eintragen von Form- und Lagetoleranzen (nach DIN ISO 1101) 51

52 Oberflächenrauhigkeit - Bestimmung der Profilmitte nach DIN

53 Oberflächenrauhigkeit - Bestimmung der gemittelten Rautiefe RZ nach DIN

54 Oberflächenrauhigkeit - Bestimmung des Mittenrauhwertes Ra 54

55 Zeichnungsangaben - Oberflächensymbole (nach DIN ISO 1302) 55

56 Zeichnungsangaben - Beispiel für Oberflächenangaben 56

57 57

58 58

59 59

60 CAD Explosionszeichnung und Schnittdarstellung 3D Modell (Zusammenstellung) 60

61 gerenderte 3D-Zeichnung eines Schraubstocks 61

62 Animiertes Funktionsprinzip einer Kirchenorgel (CAD) FEM eines Unfallfahrzeugs 62

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