Fertigungstechnik für Wirtschaftsingenieure

Table of Contents

1. Frontmatter

2. 1. Grundlagen

   Reinhard Koether, Alexander Sauer

   Zusammenfassung

   Ziel jedes Unternehmens ist die Herstellung von Waren und Dienstleistungen. Waren werden produziert durch:

   • Verfahrenstechnik: Herstellung formloser Stoffe (Bild 1.1)
   • Energietechnik: Umwandlung und Verteilung von Energie (Bild 1.2)
   • Fertigungstechnik: Herstellung von Werkstücken mit definierter Form und definierten Eigenschaften

3. 2. Urformende Fertigungs verfahren

   Reinhard Koether, Alexander Sauer

   Zusammenfassung

   „Urformen ist das Fertigen eines festen Körpers aus formlosem Stoff, durch Schaffen des Zusammenhalts. Hierbei treten die Stoffeigenschaften des Werkstücks bestimmbar in Erscheinung“ (DIN 8560 Begriffe der Fertigungsverfahren). Der formlose Stoff industrieller Urformung ist normalerweise eine Flüssigkeit (Schmelze) oder ein Pulver; Kunststoffteile werden aus Granulat hergestellt.

4. 3. Umformende Fertigungsverfahren

   Reinhard Koether, Alexander Sauer

   Zusammenfassung

   In DIN 8580 wird der Begriff Umformen als das Fertigen durch bildsames bzw. plastisches Ändern der Form eines festen Körpers definiert. Hierbei werden sowohl die Masse als auch der Stoffzusammenhalt des zu bearbeiteten Körpers beibehalten.

5. 4. Trennende Fertigungsverfahren

   Reinhard Koether, Alexander Sauer

   Zusammenfassung

   Zerteilen ist das mechanische Trennen von Werkstücken mit Hilfe von Schneidkanten ohne die Entstehung von Spänen. In der industriellen Praxis sind von Bedeutung (Bild 4.1):

   • Scherschneiden,
   • Messerschneiden,
   • Beißschneiden.

6. 5. Fügende Fertigungsverfahren

   Reinhard Koether, Alexander Sauer

   Zusammenfassung

   Die Hauptgruppe Fügen der Fertigungsverfahren beschreibt nach DIN 8580 „das Zusammenbringen von zwei oder mehr Werkstücken geometrisch bestimmter fester Formen oder von solchen Werkstücken mit formlosem Stoff“.

7. 6. Beschichten

   Reinhard Koether, Alexander Sauer

   Zusammenfassung

   Beschichten ist das Aufbringen von fest haftenden Schichten aus formlosen Stoffen auf die Oberflächen von Werkstücken. Die Beschichtung von Bauteilen und Halbzeugen wird zumeist im Anschluss an Ur-, Umform- oder Trennprozesse durchgeführt.

8. 7. Werkzeugmaschinen

   Reinhard Koether, Alexander Sauer

   Zusammenfassung

   Ziele dieses Kapitels sind:

   • wichtige Elemente der Werkzeugmaschinen darzustellen (Gestelle, Tische und Schlitten, Führungen und Lagerungen, Antriebe und Getriebe sowie Beispiele),
   • typische technische Lösungen vorzustellen,
   • die Bedeutung der Werkzeugmaschine für die Fertigungsverfahren zu verdeutlichen.

9. 8. Steuerung von Werkzeugmaschinen

   Reinhard Koether, Alexander Sauer

   Zusammenfassung

   Mit Programmsteuerungen von Werkzeugmaschinen werden Werkzeugbewegungen gespeichert und später automatisch abgearbeitet. Sie sind Voraussetzung für eine automatische Bearbeitung und damit der Schlüssel zur Produktivität. Numerische Steuerungen ermöglichen eine flexible Automatisierung, die auch für kleine Losgrößen wirtschaft-lich ist. Sie haben deshalb überragende Bedeutung erlangt.

10. 9. Fertigungsautomatisierung und Industrieroboter

    Reinhard Koether, Alexander Sauer

    Zusammenfassung

    Moderne Unternehmen können auf umfassendes Automatisieren nicht verzichten. Automatisierte Prozesse sind ein Ergebnis ständiger Verbesserungen von Maschinen, Ver fahren und Organisation in der Fertigung (Bild 9.1). Eine Voraussetzung für die Automa tisierung ist ein hoher Stand der Mechanisierung und Steuerungstechnik im Fertigungsgeschehen.

11. 10. Steigerung von Flexibilität und Produktivität

    Reinhard Koether, Alexander Sauer

    Zusammenfassung

    Durch einen flexiblen und produktiven Fertigungsprozess soll die Kapitalrendite erhöht werden (Bild 1.10).

    Die Höhe des Umlaufvermögens wird durch die Flexibilität des Fertigungsprozesses bzw. der Prozesskette beeinflusst.

12. 11. Energieeffizienz in der Produktion

    Reinhard Koether, Alexander Sauer

    Zusammenfassung

    Bei der Diskussion von Energieeffizienz ist es von Bedeutung, die unterschiedlichen Betrachtungsebenen zu unterscheiden:

    • Primärenergie umfasst den Energieinhalt aller natürlich vorkommenden Energieträger, welche technisch noch nicht umgewandelt wurden (AGEB 2015b).
    • Sekundärenergie bezeichnet den Energieinhalt von Energieträgern, die durch einen oder mehrere (chemische/physikalische) Umwandlungsschritte aus Primärenergie gewonnen wurden. Zu dieser Gruppe gehören alle Stein- und Braunkohlenprodukte sowie Mineralölprodukte, Gichtgas, Konvertergas, Kokereigas, Strom und Fernwärme (AGEB 2015b).
    • Endenergie ist der Energieinhalt der Primär- bzw. Sekundärenergieträger, der dem Endverbraucher nach Abzug von Übertragungs- und Umwandlungsverlusten zur Erzeugung von Nutzenergie zur Verfügung steht (BMWi 2014a).
    • Nutzenergie ist die Form der Energie, die nach der letzten Umwandlung in den Geräten des Endverbrauchers zur Bereitstellung von Energiedienstleistungen, wie beispielsweise temperierte Räume oder transportierte Güter, bereitgestellt wird. Verschiedene Arten der Nutzenergie sind z. B. Wärme, Licht oder mechanische Arbeit (BMWi 2014a)

13. 12. Formelsammlung

    Reinhard Koether, Alexander Sauer

    Zusammenfassung

    Grundlagen des Massivumformens

14. 13. Übungsaufgaben

    Reinhard Koether, Alexander Sauer

    Zusammenfassung

    Ein Drehteil mit dem Durchmesser 35 mm soll abgestochen werden. Das Abstechwerkzeug hat einen Werkzeugfreiwinkel a von 5°. Der Vorschub beträgt 0,2 mm/U, die Schnittgeschwindigkeit 50 m/min.

15. 14. Kontrollfragen

    Reinhard Koether, Alexander Sauer

    Zusammenfassung

    Frage 14.1-1

    a)

    Fertigungstechnik ist eine Ingenieurdisziplin. Wodurch zeichnet sich Ingenieurarbeit aus?

     

    b)

    Nennen Sie zu jedem Ihrer Kennzeichen von Ingenieurarbeit zwei Beispiele aus der Fertigungstechnik.

     

16. Backmatter