Konzeption und Konstruktion einer Spanneinheit zur spanenden Nachbearbeitung additiv gefertigter Formula Student Bremssättel
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Bachelorarbeit aus dem Jahr 2024 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Maschinenbau, Note: 1,7, Technische Universität Hamburg-Harburg (Institut für Produktionsmanagement und -technik), Sprache: Deutsch, Abstract: In dieser Bachelorarbeit, die in Zusammenarbeit mit e-gnition Hamburg, dem Formula Student Team der TUHH erstellt wurde, geht es um die spanende Nachbearbeitung von additiv gefertigten Bremssätteln und wie diese in einem 5-Achs-Bearbeitungszentrum aufgabengerecht gespannt werden können. Nachdem die angewendeten Fertigungsverfahren, wie die spanende Bearbeitung mit geometrisch ...
Bachelorarbeit aus dem Jahr 2024 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Maschinenbau, Note: 1,7, Technische Universität Hamburg-Harburg (Institut für Produktionsmanagement und -technik), Sprache: Deutsch, Abstract: In dieser Bachelorarbeit, die in Zusammenarbeit mit e-gnition Hamburg, dem Formula Student Team der TUHH erstellt wurde, geht es um die spanende Nachbearbeitung von additiv gefertigten Bremssätteln und wie diese in einem 5-Achs-Bearbeitungszentrum aufgabengerecht gespannt werden können. Nachdem die angewendeten Fertigungsverfahren, wie die spanende Bearbeitung mit geometrisch bestimmter Schneide und das SLM-Verfahren, und verschiedene Spanntechniken für Fräs- und 3D-Druck-Maschinen eingeführt werden, wird im Stand der Technik darüber hinaus die Vermessung additiv gefertigter Bauteile betrachtet. Die Konzeptfindung und Konstruktion erfolgt nach der VDI-Richtlinie 2221 mit einer Anforderungsliste, einem morphologischen Kasten und einer abschließenden Bewertung mittels gewichteter Faktoren. Dabei werden 2 Konzepte herausgearbeitet, die das Spannen mit angedruckten Spannlaschen und das Erzeugen von parallelen Spannflächen im Bauteil gegenüberstellen. Für das gewählte Konzept wird anschließend die passende Spanneinheit konstruiert und gefertigt, sodass zunächst mehrere Prototypen gedruckt und nachbearbeitet werden können. Die Topologieoptimierung zum Design der Bremssättel ist nicht zentraler Bestandteil der Arbeit und wird dementsprechend nur der Vollständigkeit halber erklärt, doch die Auswirkungen, die das gewählte Spannkonzept schon auf die Optimierung hat, werden berücksichtigt. Für das gewählte Konzept waren die Auswirkungen gering, doch für einen erfolgreichen Fertigungsprozess sind diese frühen Anpassungen unbedingt notwendig. Abhängig vom gewählten Spannkonzept muss für die Nachbearbeitung das Bauteil mit einem 3D-Scanner eingescannt und mit dem CAD Modell verglichen werden. Außerdem wird das CAD Modell an die reale Positionierung in der Spanneinheit angepasst, damit eine präzise und realitätsgetreue Erzeugung der Werkzeugpfads in CAM erfolgen kann. Der beschriebene Prozess wurde abschließend mit Prototypen aus Polyurethan, PLA und Aluminium durchgeführt und validiert, indem der Bremssattel auf seine Dichtigkeit und Funktionsweise getestet wurde.
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