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Im Rahmen dieser Diplomarbeit werden verschiedene Anordnungen von linearen Wälzführungen, die beim Bau von Werkzeugmaschinen Verwendung finden, konstruiert und mithilfe von Simulationen auf ihre Steifigkeit hin untersucht. Das Ziel dieser Untersuchungen ist, die Verformung linearer Wälzlager vorhersagen zu können. Dadurch ist es möglich, die Steifigkeiten der einzelnen Anordnungen zu berechnen und diese miteinander zu vergleichen.
Mittels einer entwickelten virtuellen Lernumgebung inklusive integrierten Trainingsszenarien kann methodisches Wissen zur Steigerung der Bediensicherheit von Fertigungsanlagen anschaulich vermittelt werden. Dabei
stehen vor allem die typischen Bedienhandlungen zum Betreiben oder Rüsten einer Werkzeugmaschine, wie das Betätigen von Tasten und Drehschaltern an Bedienpulten oder Arbeitsstationen im Vordergrund. Als Hardware zur Darstellung der virtuellen Szene kommt für ein voll-immersives VR-Erlebnis ein Head Mounted Display (HMD) mit zwei handgehaltenen Controllern (Eingabegeräte mit Tracking) zum Einsatz.
In der erstellten Lernumgebung „Trainingsfabrik 4.0“, welche auch als reale Trainingsfabrik 4.0 an der Fakultät Ingenieurwissenschaften der Hochschule Mittweida existiert, konnten IngenieurInnen und Studierende die Lernumgebung mit den integrierten Bedienhandlungen testen. Deutlich wurde dabei, dass Vorkenntnisse vor allem im Hardware-Umgang begünstigende Voraussetzung sind, um das eigentliche Trainingsziel „Erlernen von Bedienhandlungen“ erreichen zu können. Viele Testpersonen arbeiteten mit den Controllern in der virtuellen Szene zunächst nicht zielführend oder gar intuitiv. Das Navigieren in der Umgebung aber auch das Ausführen der Bedienhandlungen (Steuerung) wurden dadurch stark behindert, was den gewünschten Lernerfolg sowie die Akzeptanz der Technik und der Herangehensweise klar minderte. Daraus leitet sich die Notwendigkeit ab, den Lernenden zunächst den Umgang mit der HMD-Technologie sowie die Interaktion mit der VR-Softwareumgebung in einem virtuellen Übungsszenario gezielt zu veranschaulichen. Dafür wurde ein standardisiertes 2-Phasenkonzept erstellt.
Diese Arbeit setzt sich mit der Modernisierung einer vorhandenen Umlaufbiegeprüfmaschine auseinander. Dabei wird auf unterschiedliche Herangehensweisen der Lagerung eines solchen Aufbaus eingegangen und in der Theorie ausgelegt. Anschließend wird eine Verifizierung sowie ein Ringversuch beispielhaft anhand zweier verfügbarer Umlaufbiegemaschinen durchgeführt, um die Abweichungen zwischen den Maschinen zu ermitteln und miteinander zu vergleichen.
Konzeption und konstruktive Entwicklung eines Wechslers zum automatischen Einwechseln von Werkzeugen
(2016)
Die Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Konzeption und konstruktiven Entwicklung eines Werkzeugwechslers zum automatischen Einwechseln von Werkzeugen in der Heckert GmbH. Für die Umsetzung wird ein Zwanglauf der Werkzeugwechselbewegung konzipiert und ausgelegt. Die Konstruktion soll in der aktuellen Dynamik-Baureihe sowie der H5-Baureihe zum Einsatz kommen.
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Erstellung eines Schwingungserregers für schwingungstechnische Untersuchungen an Werkzeugmaschinen. Bei diesen Untersuchungen wird eine Schwingung auf das Werkzeug in der Hauptspindel aufgebracht und die dadurch entstehenden Schwingungen der Maschine erfasst. In der Arbeit werden verschiedene Möglichkeiten zur Schwingungserregung überprüft und anschließend wird mithilfe eines Variantenvergleiches die geeignete Lösung ausgewählt. Als Vorzugsvariante gilt der piezoelektrische Erreger in Form eines Relativerregers. Dieser wird im Anschluss ausgelegt und konstruiert. Den Abschluss der Diplomarbeit bildet ein Ausblick auf mögliche Weiterentwicklungen.
Kleine und mittlere Unternehmen (KMU) werden durch den demografischen Wandel und dem damit verbundenen Fachkräftemangel vor neue Herausforderungen gestellt. Um die Wettbewerbsfähigkeit zu sichern, bedarf es flexibler Automationslösungen in der Produktion, die kostengünstig und intuitiv beherrschbar sind. Dies wirkt personellen Engpässen bei der Werkstückbeschickung von Werkzeugmaschinen entgegen. Im ZIM-geförderten
FuE-Kooperationsprojekt „AuRo-Toolbox“ (16KN091730) wird eine digital konfigurierbare und anschließend vom Anwender selbst zu installierende Roboterautomation entwickelt, die Pick & Place Aufgaben sicher und effizient umsetzen kann. Dafür werden Standardmodule entworfen, die im Plug & Play - Prinzip mit anwendungsspezifischen Zusatzmodulen erweitert werden können. Eine Besonderheit ist die Entwicklung einer neuartigen Kommunikationsschnittstelle zwischen Roboter und Werkzeugmaschine, welche die Modernisierung älterer Bestandsmaschinen einspart und somit einen CE-konformen Weiterbetrieb dieser Anlagen mit bereits bestehender
Zertifizierung ermöglicht.
Die oben genannte Diplomarbeit beschreibt die maschinenbautechnische Realisierung einer mehrachsigen Bearbeitungsmaschine für große bereits gebogene Rundrohre welche als Haupttragelement für Sessellifte dienen. Für sämtliche unterschiedliche Bearbeitungsschritte dient eine leistungsstarke Frässpindel mit welcher vollautomatisiert die erforderlichen Bearbeitungswerkzeuge gespannt werden können und damit alle Bearbeitungspositionen über translatorisch und rotatorisch angetriebene Achsen angefahren werden können. Die Hauptzielsetzung war die Konzeption und Entwicklung einer kompakten Gesamtanlage zur universellen Bohrbearbeitung aller vorgegebenen Kundenprodukte innerhalb der geforderten Toleranzen und Taktzeiten.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Modellierung des energetischen Verbrauchs der Komponenten von Werkzeugmaschinen. Die Arbeit ist Bestandteil des Forschungsprojektes „Entwicklung innovativer Verfahrens- und Betriebsmittelmodelle sowie Qualifizierungskonzepte für die ressourceneffiziente Fertigung hochbeanspruchter Bauteile“ (MoQuaRT) und leistet einen Beitrag zur energetischen Bewertung von Werkzeugmaschinen. Zu Beginn wird eine Grundlagenbetrachtung themenbezogen u.a. zur Fertigungsverfahren, Werkzeugmaschinen und Energie im Fabrikbetrieb gegeben. Anschließend erfolgt die energieorientierte Analyse von Werkzeugmaschine. Weiterhin wird der energetische Verbrauch der Komponenten von einer Werkzeugmaschine modelliert. Abschließend wird das Modell angewendet und das Ergebnis bewertet