Labor Zerspanung und Werkzeugmaschinen (LZW)

Bei der Produktion fast eines jeden Produktes, egal ob aus Automotiv, Medizintechnik, Konsum, Nahrungsmittelindustrie oder Luft- und Raumraumfahrt, kommen Zerspanungsmaschinen zum Einsatz. Sei es bei der direkten Herstellung des Produkts oder bei der Fertigung der zur Herstellung notwendigen Werkzeuge und Maschinen.

Egal, ob die Welle eines Elektromotors, die Zahnr?der eines Pedelecs oder das Getriebegeh?use eines Automatikgetriebes, alle diese Werkstücke werden erst durch spanende Verfahren zu zuverl?ssigen, energiesparenden und hochgenauen Bauteilen.

Das Verstehen und das Anwenden der span(n)enden Verfahren hat eine zentrale Bedeutung im Maschinenbau und für die Zukunftsf?higkeit von Produkten und Unternehmen.

Daran zu forschen und zu entwickeln ist eine zentrale Aufgabe für den Maschinen- und Fahrzeugbau.

Deshalb geh?ren zu den Aufgaben des Labors Zerspanung und Werkzeugmaschinen das Vermitteln von Kenntnissen über Aufbau und Wirkungsweise von Werkzeugmaschinen und deren Zerspanprozessen.

Praktische Laborübungen und Projekte unterstützen die Lehre.

In Zusammenarbeit mit Industrieunternehmen werden Bachelor-, Master- und Doktorarbeiten betreut sowie Forschungsarbeiten im Labor durchgeführt.

Prof. Dr.-Ing. Ulrich Walter
Hochschule Esslingen
Fakult?t Maschinen und Systeme
Labor für Zerspanung und Werkzeugmaschinen
Raum S 09.107
Kanalstra?e 33
73728 Esslingen am Neckar

Telefon: +49 (0)711-397-3282
Telefax: +49 (0)711-397-48 3282

Sprechstunde nach Vereinbarung: bitte kurze E-Mail senden
 

weitere Ansprechpartner

Laboringenieur:  Dipl.-Ing. (FH) Frank Hafner
Hochschule Esslingen
Fakult?t Maschinenbau
Labor für Zerspanung und Werkzeugmaschinen
Raum S 09.008
Kanalstra?e 33
73728 Esslingen am Neckar

Telefon: +49 (0)711-397-3307
Telefax: +49 (0)711-397-48 3307

Grob G550T - 5-Achs Fr?s- Drehzentrum
gestiftet 2020 von der Firma Grob GmbH Mindelheim
Arbeitswege: 800/1.020/970 in X-/Y'-/Z-Achse (mm)
Geschwindigkeiten: 65/50/80 max. in X-/Y'-/Z-Achse (m/min)
St?rkreisdurchmesser: 900 (mm)
Weitere technische Spezifikationen:
Span-zu-Span-Zeit t1: 2,9 s nach VDI 2852 bezogen auf Drehzahl (min-1)
Positioniergenauigkeit: 0,006 in X-/Y'-/Z-Achse (mm)
Tischdurchmesser: 770 (mm)
Tischbeladung: 600/750 mit/ohne Palette (kg)
Drehzahl B'-Achse: nmax  800 (min-1)
Gesamtgewicht:  25.700 (kg)

Grob G350 – 5-Achs HSC-Bearbeitungszentrum mit Palettenwechsler.
Spindeldrehzahl bis 18.000 U/min. Verfahrgeschwindigkeiten der Achsen bis zu 90 m/min. 

Digma HSC 300  -  3-Achs CNC-Fr?szentrum mit Drehzahlen bis 40.000 U/min zur HSC-Bearbeitung.
Direkte Anbindung an CAM-Arbeitspl?tze

Index V160C  -  CNC-Vertikaldrehmaschine für Werkstücke bis D= 200 mm.
Mit Palettenumlaufsystem zum automatischen Be- und Entladen.
Revolver mit 12 Arbeitspl?tzen und angetriebenen Werkzeugen zur Dreh- und Fr?sbearbeitung sowie Bohren und Gewindeschneiden.
Zus?tzlicher fester Werkzeugplatz, ausgerüstet mit einem Kistler 3-Achsdynamometer zur Bestimmung der Zerspankr?fte beim Drehen

Gehring Produktions-CNC-Honmaschine für Langhubhonen, Weg- und Kraft gesteuert

 

CNC-Kleindrehmaschine: Eigenentwicklung

Weiterhin: Konventionelle Drehmaschinen, Bohrmaschinen und Fr?smaschinen
Konventionelle Fr?smaschine zur experimentellen Ermittlung von Schwingungen


WERKZEUGEINRICHTUNGEN

Bilz Schrumpfger?t
Zoller Werkzeugvoreinstellger?t
Lang- Nullpunktspanner mit Werkstückpr?geeinrichtung

Mahr Oberfl?chen- und Konturmessger?t
Mahr Rundheitsmessger?t mit einer Messaufl?sung von 0,1 ?m
Mahr Rauheitsmessger?t (Handger?t) zur Messung von Oberfl?chen in der Maschine
Kistler Messdatenerfassungssoftware
Kistler Piezo-3-Achs-Dynamometer zur Ermittlung von Kr?ften und Drehmomenten beim Fr?sen, Bohren, Gewindeschneiden, Honen
Kistler  Piezo 3-Achs-Dynamometer zur Ermittlung der Zerspankr?fte beim Drehen
HBM Messverst?rker Piezo Beschleunigungsmesseinrichtung zur SchwingungsmessungLaserinterferometer zur Vermessung von Werkzeugmaschinen
Olympus Messmikroskop mit digitaler BildverarbeitungTemperaturmesseinrichtung


CAM-SYSTEME UND VIRTUELLE UMGEBUNG

Work NC: CAM System zur NC-Codeerstellung für Fr?smaschinen
Esprit: feature basiertes CAM-System für Dreh- und Fr?soperationen
EdgeCAM: CAM System speziell für kombinierte Fr?s-Drehzentren
Siemens Virtuelle Maschine zur Simulation von NC-Programmen
Heidenhain Programmierplatz zur Erstellung von NC-Programmen au?erhalb der Maschine

Zur Vertiefung und praktischen Anschauung der Vorlesungen Werkzeugmaschinen werden praktische Laborübungen angeboten.
Beispielhaft sind dies:

Laborübung:  Fertigung und Vermessung
Eigenst?ndiges Herstellen eines Werkstücks mit unterschiedlichen span(n)enden Fertigungsverfahren mit anschlie?endem Vermessen und Beurteilung des Verfahrens.

Laborübung:  Analyse von Werkzeugmaschinen
Untersuchung des Aufbaus unterschiedlicher Werkzeugmaschinen. Auch in Kombination mit Exkursionen zu Maschinenherstellern.

Laborübung:  Schnittkraftmessung
An der Index V160C CNC-Drehmaschine werden Schnittkr?fte mithilfe einer Kistler Kraftmesseinrichtung erfasst. Mit den ermittelten Kr?fte werden kc-Wert des Werkstücks ermittelt und der Leistungsbedarf der Werkzeugmaschine sowohl für die Arbeitsspindel als auch für die Vorschubeinrichtungen bestimmt.
    
Laborübung:  Einfluss von Schneidengeometrie und Kühlschmierstoff auf die Oberfl?che
Experimentelle Drehversuche mit unterschiedlichen Wendeschneidplatten und Kühlschmierstoffen. Anschlie?end werden die gedrehten Proben untersucht. Hierzu stehen Messmittel wie Rauheitsmesssysteme, Mess-Mikroskop zur Verfügung.
    
Laborübung:  Schwingungsanalyse von Werkzeugmaschinen
Mit Hilfe von Piezo-Beschleunigungsaufnehmern wird das Schwingverhalten einer Werkzeugmaschine ermittelt.

Forschungsaktivit?ten

Das Labor Zerspanung und Werkzeugmaschinen (LZW) unter der Leitung von Prof. Dr. Walter arbeitet eng mit Industriebetrieben in Baden-Württemberg zusammen.
Mittelst?ndische und kleine Betriebe suchen h?ufig Unterstützung bei verfahrenstechnischen Fragen. Gerade hier sind einfache, kostengünstige L?sungen gefragt.

Nachfolgend beispielhaft Projekte aufgeführt, die im Labor Zerspanungstechnik und Werkzeugmaschinen durchgeführt wurden:

Forschungsaktivit?ten und Projekte

  • Entwicklung von energie- und resourceneffizienten Werkzeugmaschinen

  • Schnittkraftmessungen beim Drehen, Fr?sen, Bohren

  • Untersuchungen der Prozesse beim Hartdrehen- und Fr?sen

  • Entwicklung einer Werkzeug-Abdrückeinrichtung für Fr?smaschinen

  • Entwicklung eines Drehumbausatzes für Fr?smaschinen

  • Temperaturmessungen bei Bohrversuchen

  • Industrie 4.0 – CAD-CAM-Fertigung

  • Schnittdatenuntersuchungen zum Trochoidalfr?sen

  • Vergleichsuntersuchungen von unterschiedlichen Fr?sstrategien

  • Schwingungsuntersuchungen an Werkzeugmaschinen

  • Eigenfrequenzbestimmung an Werkzeugmaschinen

  • Untersuchungen von Honleisten

  • Schnittwertbestimmungen beim Honen

Industriepartner:

  • Index, Esslingen
  • Grob, Mindelheim
  • EMAG, Salach
  • Diato/Gehring, Ostfildern
  • Lang Spanntechnik, Holzmaden
  • Mahr Messtechnik, Esslingen
  • Kistler Messtechnik, Sindelfingen
  • Forkardt Spanntechnik, Reutlingen
  • Schunk Spanntechnik, Lauffen am Neckar
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