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Beleg "Konstruieren mit CAD-Systemen"

 

  1. Es ist selbständig eine maschinenbautypische Entwicklungsaufgabe auszuwählen. Das kann auch ein bereits bearbeiteter Beleg sein (z.B. Getriebebeleg).
  2. Aus dieser Aufgabe ist ein Creo-Modell mit Umfang a-e zu erarbeiten und als Beleg am Anfang der Prüfungsperiode über OPAL einzureichen.
  3. Der wünschenswerte Lösungsumfang ist den unten aufgeführten Beispielen zu entnehmen.

Folgende Teilaufgaben sind dabei zu bearbeiten:

    1. 3D-Modellierung einer animationsfähigen Baugruppe
    2. Ermittlung von Bewegungsgrößen, die für eine Überprüfung der Haltbarkeit eines Bauteiles bei seiner maximal möglichen Belastung notwendig sind (Wege/Winkel, Geschwindigkeiten und Kräfte/ Momente) mit Hilfe einer dynamischen Bewegungsanalyse unter Verwendung von Mechanismus.
    3. mit den in der dynamischen Mechanismusanalyse gewonnenen Daten ist eine Strukturanalyse an einem ausgewählten Bauteil unter Verwendung von Simulate durchzuführen (Punkt 10. "Anforderungen und Hinweise" beachten!)
    4. Fertigungsunterlagen (DIN-gerechte Fertigungszeichnung eines Einzelteils mit Oberflächenangaben, eventuellen speziellen Toleranzen und Passungen im Creo-Format - kein PDF)
    5. Beschreibung/Ergebnisse/Quellen der Konstruktion (z.B. in Powerpoint siehe Beispiele)

Die Bewertungskriterien für den Beleg sindhiereinzusehen!

Wichtig!

  1. Die Creo-Modelle sind auf der Grundlage der hier verfügbaren Vorlagen "vorlage_solid", "vorlage_blech" und "vorlage_baugruppe" zu erstellen!! Modelle aus anderen Vorlagen werden generell nicht anerkannt. Entsprechende Belegsmodelle werden nicht zur Beleg zugelassen.
  2. Einige Beispiele dürfen für den Beleg nicht verwendet werden (siehe "Anforderungen und Hinweise")
  3. Im Zweifelsfall fragen Sie bei den Vorlesenden nach, ob Ihre Konstruktion für den Beleg geeignet ist!!

Anforderungen und Hinweise:

  1. Die Konstruktion muss mindestens 20 selbstmodellierte Bauteile enthalten (selbstmodellierte Standardteile wie Schrauben o.ä. zählen nicht)!
  2. Mehrfach verwendete Teile zählen nur einmal.
  3. Triviale Konstruktionen werden nicht anerkannt (wie z.B. Locher, Druckluftmotor)!
  4. Konstruktionen aus dem Spielzeug- und Modellbau sind nicht erlaubt.
  5. Das in den folgenden Bildern (Bild1; Bild2; Bild3) dargestellte 2-stufige Getriebe darf nicht mehr als Belegsaufgabe gewählt werden. Sollten Sie sich nicht sicher sein, ob Ihre Lösung erlaubt ist, fragen Sie beim Vorlesenden nach!
  6. Die Konstruktion soll fertigungs- und montagegerecht ausgeführt sein (sinnvolle Baugruppenstruktur).
  7. Die Konstruktion soll funktionsfähig sein (dort wo ein Kugellager hingehört, muss auch eins eingebaut werden, auch Sicherungen, Schrauben, Gewinde (symbolisch) u.a. Standardteile gehören dazu).
  8. Teile und Baugruppen sind als parametrische Creo-Komponenten zu modellieren, d.h. aus anderen CAD-Applikationen importierte Elemente werden nicht akzeptiert (Ausnahme siehe nächster Punkt).
  9. Standardteile, wie Schrauben, Lager auch zugekaufte Baugruppen, wenn diese nicht Hauptbestandteile sind (z.B. Hydraulikzylinder) u.a., müssen nicht selbst modelliert werden, sondern können aus dem Internet (siehe Bauteildatenbanken) oder anderen Bauteildatenbanken (z.B. Solidworks Toolbox) importiert werden.
  10. Die Bearbeitung der Teilaufgabe "Strukturanalyse" (Punkt c.) ist mit der Studentenversion nicht möglich. Dazu nutzen Sie bitte unseren Rechnerpool auf der Bergstr. oder installieren sich die Educational-Version von Creo auf Ihrem Rechner (siehe hier). Eine mit der Studentenversion erstellte Strukturanalyse (Simulate Light) wird nicht anerkannt und mit der Teilnote 5 bewertet.
  11. Vergessen Sie nicht Ihr Wissen, welches Sie in Ihrem bisherigen Studium über das Konstruieren erworben haben!!
  12. Die Präsentation soll die Funktion der Baugruppe, die Ausgangsgrößen der Mehrkörpersimulation, die Berechnungswerte und entsprechende Schlussfolgerungen enthalten, nicht einzelne Konstruktionsschritte bis in kleinste Detail beschreiben. Die Quellen der Entwicklungsaufgabe sind anzugeben!
  13. Bei evtl. Problemen (z.B. bei Nutzung einer Vollversion im Praktikumsbetrieb) bitte an den Betreuer wenden.
  14. Jeder bearbeitet eine eigene Aufgabe. Gruppenarbeiten werden nicht zugelassen!
  15. Der Beleg wird in digitaler Form am Semesterende über OPAL eingereicht. Genaue Termine werden später bekanntgegeben.

 

Beispiele für Aufgabenstellungen (weitere hier)

1. Gelenkwelle (siehe Lösungsbeispiel)

Entwicklung eines Modellsystems zur Analyse und Auslegung von Gelenkwellenantriebssträngen. Durch unterschiedliche Beugewinkel der Gelenkwellen werden Schwankungen bei

1. Bewegungsgrößen
2. Kräften und Momenten
3. Übersetzungsverältnissen

erzeugt (siehe auch Aufgabenstellung Gelenkwellenmodell). Für das Modellsystem sollen folgende Teillösungen erarbeitet werden:

  1. Konstruktion eines Versuchsstandes zur Demonstration ausgewählter Bewegungsgrößen (siehe Bild).
  2. Erarbeitung eines Computermodells zur dynamischen Analyse für wesentliche Belastungsfälle (Schwungrad, konstantes Abtriebssmoment).
  3. Gestaltungsoptimierung der Kreuzgelenke für ausgewählte Belastungsfälle (Strukturanalyse) (siehe Lehrbeispiel Strukturanalyse).
  4. Bereitstellung der Fertigungsunterlagen für ausgewählte Bauteile (Zeichnung).

2. Kalandergetriebe (siehe Lösungsbeispiel)

Entwicklung eines CAD-Modells für die Fertigung und Analyse des Bewegungsverhaltens eines Kalandergetriebes.
Auf der Grundlage des Modells sollen die Fertigungsunterlagen des Getriebes erzeugt werden. Das Analysemodelle dient zur Untersuchung
des Bewegungsverhalten, der Ermittlung von Verzahnungskräften und zur Optimierung des Getriebes.

Folgende Teilergebnisse sollen erarbeitet werden:

  1. Entwicklung eines Rechnermodells zur Analyse des dynamischen Bewegungsverhaltens unter dem Einfluss verschiedener Belastungsfälle.
  2. Festlegung von Verzahnungsparametern auf der Grundlage der ermittelten Verzahnungskräfte.
  3. Nutzung der Strukturanalyse zum Festigkeitsnachweis einzelner Bauteile des Getriebes.
  4. Bereitstellung von Fertigungsunterlagen für ausgewählte Bauteile (Zeichnung).

3. Motor (siehe Lösungsbeispiel)

Analyse von Verbrennungsmotoren mit dem Ziel, der Auswahl repräsentativer Gestaltungs- und Berechnungsaufgaben zur weiteren Optimierung der Motoren.

Zu folgenden Punkten sind Teillösungen zu erarbeiten:

  1. Bewertung des Optimierungspotentials aus der Sicht der Gestaltung (Funktion und Fertigung) und Erarbeitung von Lösungen für ausgewählte Motorbaugruppen.
  2. Dynamische Analyse zum Zweck der Auslegung ausgewählter Bauteile des Motors.
  3. Optimierung ausgewählter Motorbauteile mit Hilfe der Strukturanalyse.
  4. Bereitstellung von Fertigungsunterlagen für ausgewählte Bauteile (Zeichnung).

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letzte Änderung: 07.03.2023