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Professur Werkzeugmaschinenkonstruktion und Umformtechnik
Professur Werkzeugmaschinenkonstruktion und Umformtechnik

Werkzeugmaschinen-Mechatronik

Lehrveranstaltung

Dozenten: Dr.-Ing. Volker Wittstock
Art der Lehrveranstaltung: Vorlesung mit Übung
Umfang der Lehrveranstaltung: 1/1/0 (90 Arbeitsstunden, 3 ECTS)
Empfohlene Semesterlage: 3. Semester (Masterstudiengänge)
Bewertung: mündliche Prüfung (30 min.)
Prüfungsvorleistung: keine
Benötigte Vorkenntnisse: Grundlagen der Werkzeugmaschinen und Werkzeugmaschinen-Baugruppen I oder II
Empfohlene Literatur:
  • Andreas Hirsch, Werkzeugmschinen - Grundlagen, Auslegung, Ausführungsbeispiele, Springer Verlag, ISBN 978-3-8348-0823-3
  • Reimund Neugebauer, Parallelkinematische Maschinen - Entwurf, Anwendung, Konstruktion, Springer Verlag, ISBN 978-3-5402-0991-1
  • Literaturverzeichnis im Skript

Zielstellung / Inhalte

Im Vergleich mit Entwurfsmethoden für klassische Werkzeugmaschinen ist die Entwicklung von Werkzeugmaschinen heute neben dem Strukturentwurf sehr viel stärker vom Entwurf der Steuerung und der Regelung, inklusive der Messung und der Kalibrierung, geprägt. Diese interdisziplinären Einflüsse greift die Werkzeugmaschinen-Mechatronik auf und verbindet sie mit modernen Entwurfsmethoden. Ausgehend von den klassischen Spindel-Mutter-Systemen werden schwerpunktmäßig parallelkinematische und adaptronische Antriebsprinzipien vorgestellt, die es dem Maschinenentwickler ermöglichen, Maschinen und Komponenten gleichzeitig genauer und produktiver zu gestalten. Auf Grundlage der Vorlesung wird der Lehrstoff in Übungen und PC-Praktika mit dem Programm SimulationX vertieft, in denen final eine adaptronische Lösung simuliert wird. Eine Aufgabensammlung unterstützt die Studierenden das erlernte Wissen an kleinen Beispielen anzuwenden.

Lernergebnisse

Nach Abschluss der Lehrveranstaltung sind die Studierenden in der Lage:

  • Anforderung und Komponenten von Vorschubachsen zu nennen und Optimierungsansätze zu beschreiben,
  • Zielkonflikte bei der Entwicklung und der Auslegung von Werkzeugmaschinen-Antrieben zu beurteilen,
  • unterschiedliche parallelkinematischen Antriebe zu analysieren und deren richtige Anwendung einer kritischen Prüfung zu unterziehen,
  • unterschiedliche Anwendungen von adaptronischen Lösungen zu nennen und zu unterscheiden,
  • den detaillierten Aufbau unterschiedlicher piezokeramischen Aktoren aufzuzeichnen und die Anwendung in Produktionsmaschinen zu analysieren,
  • die richtige Platzierung von Aktoren und Sensoren für eine aktive Schwingungsminderung im Schwingungssystem abzuleiten.

Skript zur Lehrveranstaltung

Das Skript zur Lehrveranstaltung ist über das Skriptportal der Universitätsdruckerei zu bestellen.

Presseartikel