In ein Werkstück in sind sechs Bohrungen einzubringen:
• vier vertikale Bohrungen
• zwei horizontale Bohrungen
mit jeweils einem Ǿ 12mm und einer Allgemeintoleranz nach DIN ISO 2768 von +/- 0,2mm.
Für die Fragestellung wurden bestimmende Merkmale im morphologischen Kasten festgelegt. Hierbei wurde darauf geachtet, dass die Merkmale unabhängig voneinander und in Hinblick
auf die Aufgabenstellung auch umsetzbar sind. Im Anschluss wurden die erfolgsversprechenden Varianten gewählt. Drei der entwickelten Varianten sind als erfolgsversprechend für die Konstruktion eingestuft. Ausgehend von der Lösung werden somit die vorgestellten Varianten mittels eines Konstruktionsprogrammes (ProE) konstruiert.Im abschließenden Schritt erfolgt eine Variantenbewertung mittels Nutzwertanalyse und aus der Aufgabenstellung abgeleiteten Bewertungskriterien, um die beste Konzept/ Prinzip Variante zu priorisieren. Diese wird dann in Form von Konstruktionszeichnungen aller Parts dargestellt.
Inhaltsverzeichnis
1 Aufgabenstellung
2 Technisches und wirtschaftliches Konzept
2.1 Technisches Konzept
2.1.1 Analyse und Auswertung
3 Konzept-/ Prinzip-Varianten
3.1 Variante 1
3.2 Variante 2
3.3 Variante 3
4 Bewertung der Konzept-/ Prinzip-Varianten
4.1 Kurzbeschreibung Variante 2
4.1.1 Funktionsprinzip
4.1.2 Fertigung der Bohrvorrichtung
5 Literatur
Zielsetzung und Themenbereiche
Die vorliegende Arbeit zielt darauf ab, für ein spezifisches Werkstück mit definierten Bohrungen eine effiziente Fertigungsvorrichtung zu entwickeln und zu konstruieren. Durch den Einsatz einer morphologischen Analyse und einer anschließenden Nutzwertanalyse wird aus drei erarbeiteten Konzeptvarianten die technisch und wirtschaftlich optimale Lösung für eine Serienfertigung von 250 Stück ausgewählt.
- Konstruktion von Fertigungs- und Betriebsmitteln
- Methodische Variantenentwicklung mittels morphologischem Kasten
- Systematische Bewertung durch Nutzwertanalyse
- Technische Spezifikationen und Funktionsprinzipien
- Wirtschaftliche Betrachtung der Konstruktionsvarianten
Auszug aus dem Buch
4.1.1 Funktionsprinzip
Eine Bohrvorrichtung erlaubt schnelles Bohren von Werkstücken, ohne das einzelne Werkstück einzeln immer neu ausmessen und angezeichnet werden müssen.
Arbeitsablauf ohne Bohrvorrichtung:
Anreißen
Körnen
Positionieren
Bohren
Vorteile einer Bohrvorrichtung sind, dass Anreißen und Körnen entfallen und eine einfache und exakte Positionierung ist mit wenig Arbeitsaufwand möglich ist. Außerdem können durch eine Bohrvorrichtung mehr Werkstücke in kürzester Zeit bearbeitet werden, indem man das Werkstück einfach in die passende Bohrvorrichtung einlegt und die vorgegebenen Bohrpositionen allesamt nacheinander abbohrt. Bohrvorrichtungen zu fertigen lohnt sich zumeist für die Serienfertigung oder Kleinserien, wobei aber diese Unterscheidung sehr variabel ist. Eine Bohrvorrichtung ist aber auch unverzichtbares Hilfsmittel, um eine Arbeit durchzuführen, deren Qualität anders nicht gewährleistet werden kann.
Ausgehend von diesen Prämissen, wurde die Funktionsweise und das Fertigungsprinzip entwickelt.
Das Werkstück wird auf die Grundplatte gelegt und über die seitlichen Aufnahmen sowie den Zentrierbolzen fixiert. Dann wird die Bohrplatte aufgelegt und über das Anschlagstück und den Zentrierbolzen in der richtigen Lage fixiert. Danach werden Bohrplatte und Grundplatte verschraubt und das Werkstück zwischen Grund und Bohrplatte gespannt.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Aufgabenstellung: Definition der Anforderungen an die zu konstruierende Bohrvorrichtung für ein Werkstück mit sechs spezifischen Bohrungen.
2 Technisches und wirtschaftliches Konzept: Festlegung der Rahmenbedingungen und Anwendung der morphologischen Analyse zur systematischen Lösungsfindung.
3 Konzept-/ Prinzip-Varianten: Vorstellung dreier verschiedener Konstruktionsansätze für die Bohrvorrichtung anhand von Explosionsansichten und Skizzen.
4 Bewertung der Konzept-/ Prinzip-Varianten: Durchführung einer Nutzwertanalyse zur Auswahl der optimalen Variante unter Berücksichtigung technischer und wirtschaftlicher Kriterien.
5 Literatur: Auflistung der verwendeten Fachbücher, Skripte und Internetquellen zur methodischen und technischen Fundierung.
Schlüsselwörter
Bohrvorrichtung, Konstruktion, Fertigungstechnik, Nutzwertanalyse, Morphologische Analyse, Betriebsmittel, Serienfertigung, Werkstück, Spanntechnik, Funktionsprinzip, Fertigungsaufwand, Maschinenbau, Toleranzen, Bauteilauslegung, Betriebssicherheit
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundlegend?
Es geht um die methodische Entwicklung und Konstruktion einer Bohrvorrichtung zur effizienten Bearbeitung eines spezifischen Bauteils im Rahmen einer Fertigungsserie.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die Arbeit fokussiert sich auf Fertigungstechnik, Konstruktionsmethodik, Variantenbildung und die systematische Bewertung von technischen Entwürfen.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist die Auswahl und konstruktive Ausarbeitung der wirtschaftlich und technisch besten Bohrvorrichtung, um die Fertigungszeit zu optimieren und die Qualität der Bohrungen zu sichern.
Welche wissenschaftliche Methode wird zur Lösungsfindung eingesetzt?
Die Autorin nutzt die morphologische Analyse zur Ideenfindung und die Nutzwertanalyse zur quantitativen Bewertung der verschiedenen Konstruktionsvarianten.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil umfasst die detaillierte Problemstellung, die Herleitung technischer Konzepte, die Ausarbeitung dreier konkreter Varianten und deren vergleichende Bewertung.
Welche Begriffe charakterisieren die Arbeit am besten?
Die wichtigsten Schlüsselwörter sind Bohrvorrichtung, Nutzwertanalyse, Konstruktionsmethodik und Fertigungsoptimierung.
Warum wurde Variante 2 als beste Lösung identifiziert?
Die Nutzwertanalyse ergab, dass Variante 2 die beste Balance zwischen Bedienbarkeit, Fertigungsaufwand und technischer Standzeit bietet.
Welche Anforderungen mussten bei der Konstruktion beachtet werden?
Neben technischen Anforderungen wie Spannmöglichkeiten und Genauigkeit wurden auch wirtschaftliche Aspekte, Arbeitssicherheit und ergonomische Kriterien berücksichtigt.
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- Dipl. Wi-Ing. Nadja Lachmund (Author), 2009, Fertigungs- und Betriebsmittelkonstruktion, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/131652
