2 Fertigungs- und kostengerechtesGestalten...2.1DieVerantwortungdesKonstrukteurs 33 viel...

16
2 Fer tigungs- und kostenger echtes Gestalten Fertigungsgerechtes und kostengerechtes Gestalten sind untrennbar verknüpft, denn es geht beim fertigungsgerechten Gestalten keineswegs nur darum, dass ein Bauteil überhaupt herstellbar ist, sondern dass es bei voller Erfüllung der Funktion mit möglicht geringen Gesamtherstellkosten gefertigt und montiert werden kann. Wenn im weiteren Text nur mit dem Begriff fertigungsgerecht gearbeitet wird, ist also immer die synonyme Bedeutung des Titels gemeint. 2.1 Die Ver antwor tung des K onstr ukteur s Auf dem Weg zum fertigungsgerechten Bauteil bzw. Erzeugnis helfen die in [34] dargeleg- ten und erläuterten Regeln F1 bis F4, sie lassen sich durch Regeln zur Gestaltung von Guss- stücken, Schweißkonstruktionen und Blechteilen sowie zur spanenden Bearbeitung und Montage untersetzen siehe Tafel 2.1. Werkstoff gut ausnutzen! Rohteil gleich Fertigteil (z. B. bearbeitungsfreie Gussstücke) oder Rohteil dem Fertigteil weitgehend angenähert Stufenarmen Fertigungsprozess anstreben! Minimale Anzahl von Aufspannungen anstreben! In einer Aufspannung fertig bearbeiten! Wenige Einzelteile anstreben! Grundregeln und Kernaussagen zur Gestaltung von Guss-, Schweiß- und Blechkonstruktionen: Gussstücke lassen komplizierte Gestalt zu, aber nicht jede Gestalt ist ökonomisch vertretbar! Schweißkonstruktionen kennen keine Baugrößenbegrenzung und benötigen kein Modell. Die beste Schweißkonstruktion hat wenige Schweißnähte! Bei Blechkonstruktionen ist die gleichmäßige Wanddicke durch geschickte Gestaltung zu kompensieren! Blech- und Schweißkonstruktionen kennen keine technologisch bedingte Mindestwanddicke Leichtbau ist Pflicht! Tafel 2.1 Regeln des fertigungsgerechten Gestaltens In [34] ist das fertigungsgerechte Gestalten eingeschränkt auf die Mengenbereiche der Einzel- und Kleinserienfertigung. Für Studierende des Maschinenbaus wird damit nach dem Technischen Zeichnen die Grundlage für den Einstieg in die Maschinenelemente und die ersten Konstruktionsbelege gebildet. Das vorliegende, darauf aufbauende Buch erfasst auch die Bereiche der Serien- und Großserienfertigung. Dabei ist es nicht möglich, auch nur annähernd eine Vollständigkeit zu erreichen, wenn es ein handhabbares Buch sein soll allein die Fülle der Fertigungs- und Fügeverfahren lässt das nicht zu. Da unter Nutzung der fertigungstechnischen Möglichkeiten und Einrichtungen eigentlich jede beliebige Gestalt erzeugt werden kann Bild 2.1 steht für den gestaltenden Konstruk- teur grundsätzlich immer die Frage:

Transcript of 2 Fertigungs- und kostengerechtesGestalten...2.1DieVerantwortungdesKonstrukteurs 33 viel...

Page 1: 2 Fertigungs- und kostengerechtesGestalten...2.1DieVerantwortungdesKonstrukteurs 33 viel konstruktives Gefühl, Geduld und gute Lehrer während der Ausbildung und in der PhasedesBerufseinstiegs.Fehlteinesolche

2 Fertigungs- und kostengerechtes GestaltenFertigungsgerechtes und kostengerechtes Gestalten sind untrennbar verknüpft, denn es gehtbeim fertigungsgerechten Gestalten keineswegs nur darum, dass ein Bauteil überhauptherstellbar ist, sondern dass es bei voller Erfüllung der Funktion mit möglicht geringenGesamtherstellkosten gefertigt und montiert werden kann. Wenn im weiteren Text nur mitdem Begriff fertigungsgerecht gearbeitet wird, ist also immer die synonyme Bedeutung desTitels gemeint.

2.1 Die Verantwortung des KonstrukteursAuf dem Weg zum fertigungsgerechten Bauteil bzw. Erzeugnis helfen die in [34] dargeleg-ten und erläuterten Regeln F1 bis F4, sie lassen sich durch Regeln zur Gestaltung von Guss-stücken, Schweißkonstruktionen und Blechteilen sowie zur spanenden Bearbeitung undMontage untersetzen � siehe Tafel 2.1.Werkstoff gut ausnutzen!

• Rohteil gleich Fertigteil (z. B. bearbeitungsfreie Gussstücke) oder• Rohteil dem Fertigteil weitgehend angenähert

Stufenarmen Fertigungsprozess anstreben!

Minimale Anzahl von Aufspannungen anstreben!

In einer Aufspannung fertig bearbeiten!

Wenige Einzelteile anstreben!

Grundregeln und Kernaussagen zur Gestaltung von Guss-, Schweiß- und Blechkonstruktionen:• Gussstücke lassen komplizierte Gestalt zu, aber nicht jede Gestalt ist ökonomisch vertretbar!• Schweißkonstruktionen kennen keine Baugrößenbegrenzung und benötigen kein Modell. Die

beste Schweißkonstruktion hat wenige Schweißnähte!• Bei Blechkonstruktionen ist die gleichmäßige Wanddicke durch geschickte Gestaltung zu

kompensieren!• Blech- und Schweißkonstruktionen kennen keine technologisch bedingte Mindestwanddicke

� Leichtbau ist Pflicht!Tafel 2.1 Regeln des fertigungsgerechten Gestaltens

In [34] ist das fertigungsgerechte Gestalten eingeschränkt auf die Mengenbereiche derEinzel- und Kleinserienfertigung. Für Studierende des Maschinenbaus wird damit nachdem Technischen Zeichnen die Grundlage für den Einstieg in die Maschinenelemente unddie ersten Konstruktionsbelege gebildet. Das vorliegende, darauf aufbauende Buch erfasstauch die Bereiche der Serien- und Großserienfertigung. Dabei ist es nicht möglich, auch nurannähernd eine Vollständigkeit zu erreichen, wenn es ein handhabbares Buch sein soll �allein die Fülle der Fertigungs- und Fügeverfahren lässt das nicht zu.Da unter Nutzung der fertigungstechnischen Möglichkeiten und Einrichtungen eigentlichjede beliebige Gestalt erzeugt werden kann –Bild 2.1 – steht für den gestaltenden Konstruk-teur grundsätzlich immer die Frage:

Page 2: 2 Fertigungs- und kostengerechtesGestalten...2.1DieVerantwortungdesKonstrukteurs 33 viel konstruktives Gefühl, Geduld und gute Lehrer während der Ausbildung und in der PhasedesBerufseinstiegs.Fehlteinesolche

32 2 Fertigungs- und kostengerechtes Gestalten• Was ist bezahlbar? Oder besser gefragt:• Wie ist minimaler Aufwand � von Teilefertigung bis Endmontage � erreichbar?

Bild 2.1 Fertigungsgerechtes Gestalten, was ist möglich? Das geschmiedete Tor (Detail) unddie Blechtreibarbeit (Goldener Reiter, Dresden) geben die Antwort: Alles!

Es gibt Bemühungen, dem Konstrukteur die Quellen aller Herstellkosten zu benennen unddie Kosteneinflüsse zu verdeutlichen � siehe [15]. Dieser Ansatz ist gut, er darf aber nichtdarin gipfeln, den Konstrukteur zum Kostenrechner zu entwickeln. Der Konstrukteur hatsein eigenes Aufgabenfeld, aber braucht Unterstützung.

Kostendenken ist Gemeinschaftsaufgabe! (frei nach [15])Das trifft insbesondere für den Anfang einer Neuentwicklung zu, der nie allein von derKonstruktionsabteilung getragen werden sollte. Einige weitere Aussagen hierzu sind imAbschnitt 5.1 dargelegt. Welche Möglichkeiten kann aber den Konstrukteur direkt erreichen?

Hierzu empfiehlt [15]:• Der Konstrukteur informiert sich selbst im Unternehmen (sollte selbstverständlich

sein)• Der Konstrukteur wird vom Fertigungsberater informiert− nach Anruf− bei Rundgang zu festen Zeiten− durch ständigen Kontakt � Berater hat seinen Arbeitsplatz im Konstruktionsbüro

und übt fertigungstechnische Zeichnungskontrolle aus• Der Konstrukteur kontaktiert den entsprechenden Zulieferer (Gießerei, Modellbau

usw.)Versteht es der Konstrukteur, zum richtigen Zeitpunkt seiner Konstruktionsarbeiten demBerater die richtigen Fragen zu stellen, kann diese Art der Unterstützung sehr hilfreich sein.Vom Berater sind durchaus wichtige Hinweise zu erhalten. Die zur einfachen konstruktivenLösung führenden Schlussfolgerungen sind Konstrukteuraufgabe, erfordern viel Übung,

Page 3: 2 Fertigungs- und kostengerechtesGestalten...2.1DieVerantwortungdesKonstrukteurs 33 viel konstruktives Gefühl, Geduld und gute Lehrer während der Ausbildung und in der PhasedesBerufseinstiegs.Fehlteinesolche

2.1 Die Verantwortung des Konstrukteurs 33

viel konstruktives Gefühl, Geduld und gute Lehrer während der Ausbildung und in derPhase des Berufseinstiegs. Fehlt eine solche �Führung�, können Konstruktionen wie in Bild2.2 entstehen. Nach der Bereinigung der konstruktiven Funktionsmängel � wie bei fastjeder Neukonstruktion � war diese Maschine über mehrere Jahre in Serienfertigung, dieKompliziertheit blieb.

Die Maschine wurde über viele Jahreproduziert und erfolgreich eingesetzt.Erst die zweckmäßigere Nachfolge-generation offenbarte die Kompliziert-heit: Die Al-Gussabdeckung erfordertFräsen in fünf Ebenen und die Bear-beitung einer großen Rundung.�Kompliziert konstruieren ist leicht!�

Bild 2.2 Revolverkopf einesDrehautomaten (Ab-deckhaube demontiert,siehe auch Bild 3.82)

Es muss betont werden, dass hier mit dem Begriff �einfach� nicht eine primitive Gestaltung,sondern die Tendenz zu einer genial einfachen Konstruktion gemeint ist. Die zwei folgen-den Beispiele sollen zum weiteren Verständnis beitragen. So wird mit Bild 2.3 eine kosten-sparende Lösung vorgestellt, die durchaus noch verbessert werden kann.

Bild 2.3 Beispiele für kostengünstige Blechkonstruktionen, hergestellt auf NC- Stanzmaschine[15]

Die Umstellung eines Gusslagerbocks auf ein einfaches Blechteil führte zu einer beeindru-ckenden Kosteneinsparung. Die Blechteilgestalt ist dagegen enttäuschend. Hier ist der Be-griff primitiv anwendbar. Die Blechdicke ließe sich ohne Weiteres verringern, wenn Ecksi-cken und eine gezogene Lagerstelle Anwendung finden würden, was ebenfalls auf NC-Stanzmaschinen machbar ist. Der in Abschnitt 1.1 erwähnte Meißelhalter liegt auf gleicherEbene.

Page 4: 2 Fertigungs- und kostengerechtesGestalten...2.1DieVerantwortungdesKonstrukteurs 33 viel konstruktives Gefühl, Geduld und gute Lehrer während der Ausbildung und in der PhasedesBerufseinstiegs.Fehlteinesolche

34 2 Fertigungs- und kostengerechtes GestaltenEin häufiger Mangel bei Schweißkonstruktionen besteht darin, dass vorangegangene Guss-konstruktionen einfach nachgebildet werden, ohne die veränderten Gestaltungsmöglichkei-ten zu beachten. Die Lagerschale � Teil 4 in Bild 2.4 – ist ein derartiges Beispiel. Hinzukommt, dass dieses Teil mit einer Dicke von 50 mm nur durch Warmumformung gebogenwerden kann und vor dem Schweißen noch bearbeitet werden muss.

Nachteile: Nähte N liegen in den Arbeitsflächen, Teil 4: Blechbiegeteil (t = 50) mit Bearbeitung vordem SchweißenHinweis: Der Raum unter Teil 4 wird als Ölkammer genutzt; Einfüll-, Ölstandskontrolle und Ablass-schraube sind nicht dargestellt. Die Schweißkonstruktion wurde vermutlich nach dem Vorbild einerähnlichen Gusskonstruktion gestaltet.

Bild 2.4 Stehlager-Gehäuse-Unterteil [76]

Die in der Bearbeitungsebene liegende Naht N war Anlass für die Lösung nach Bild 2.5.Der Gestaltungsansatz mit den Brennschneidteilen 4 ist zu begrüßen und Ergebnis der Be-ratung mit dem Schweißingenieur [76]. Aber auch er bleibt der ursprünglichen Gestalt zustark verhaftet.

Die Nachteile, insbesondere die Nähte N, wurden beseitigt, das Biegeteil wurde durch ein halbes Rohr-stück 6 ersetzt. Die Teile 4 sind Brennschneidteile (t = 70). Die Anzahl der Schweißnähte wurde nichtverringert.

Bild 2.5 Stehlager � verbesserte Variante [76]

Page 5: 2 Fertigungs- und kostengerechtesGestalten...2.1DieVerantwortungdesKonstrukteurs 33 viel konstruktives Gefühl, Geduld und gute Lehrer während der Ausbildung und in der PhasedesBerufseinstiegs.Fehlteinesolche

2.1 Die Verantwortung des Konstrukteurs 35Aufgabe 2.1 Verringern Sie die Anzahl der Schweißteile unter Beibehaltung des Gestaltansatzes

durch Brennschneiden/Laserschneiden. Die Ölkammer ist beizubehalten.

Die zweite Haupteinflussgröße neben der Wahl des Hauptfertigungsverfahrens und dergestaltbedingten Anzahl der Fertigungsoperationen geht vom verwendeten Werkstoff undder erforderlichen Werkstoffmenge aus. Neben der funktionsbedingten Baugröße hat derKonstrukteur mit der Wahl der Wanddicke seiner Bauteile darauf den größten Einfluss, under sollte sich bewusst sein, dass die Materialkosten ein Mehrfaches der Lohnkosten betra-gen können [15].

Zu Werkstoffen und WanddickenEffektives Gestalten ist nicht denkbar ohne Wahl eines Werkstoffes � mindestens jedochder Werkstoffgruppe und unter Umständen eines Halbzeugs (z. B. Blech oder Profilmateri-al). Voraussetzung für die Werkstoffwahl ist neben der selbstverständlichen Kenntnis derWerkstoffeigenschaften die Kenntnis der Kosten. Die Relativkosten nach Bild 2.6 sind fürden Konstrukteur ausreichend.

Bild 2.6 Beispiel für Werkstoff-Relativkosten (Kv* = Kosten pro Volumen bezogen auf USt 32Rundmaterial) [15]

Page 6: 2 Fertigungs- und kostengerechtesGestalten...2.1DieVerantwortungdesKonstrukteurs 33 viel konstruktives Gefühl, Geduld und gute Lehrer während der Ausbildung und in der PhasedesBerufseinstiegs.Fehlteinesolche

36 2 Fertigungs- und kostengerechtes Gestalten

Für Gusswerkstoffe gilt seit längerem [15]:Grauguss : Kugelgraphitguss : Temperguss : Stahlguss =

1 : 1,2 ... 1,5 : 1,7 : 2,0 ... 2,5

In einem gut geführten Unternehmen sollten aktuelle Relativkosten einer dem Erzeugnis-spektrum angepassten Materialauswahlliste selbstverständlich sein, wobei Richtwerte fürMindestmengenzuschläge nicht fehlen sollten.Jeder Werkstoff kann zweckmäßig und unzweckmäßig eingesetzt werden. Biegebean-spruchte Natursteinquader können nur geringe Abstände überbrücken und erfordern geringePfeilerabstände; die Belastbarkeit gegenüber einer Gewölbebrücke ist gering. Der falscheund richtige Einsatz der Konstruktionswerkstoffe im Maschinenbau ist nicht immer soaugenscheinlich.

Bild 2.7 Jeder Werkstoff kann zweckmäßig und unzweckmäßig eingesetzt werden

Die Wahl der Wanddicke ist nicht immer allein an Beanspruchung und Berechnung gebun-den. Während bei Schweißkonstruktionen und Blechteilen geringste Wanddicken keinegrundsätzlichen Fertigungsprobleme darstellen, ist das bei Guss- und Schmiedestückenanders. Wird bei Guss aller Art eine bestimmte minimale Wanddicke unterschritten (fürjede Werkstoffart und jedes Gießverfahren sind das unterschiedliche Werte), fließt derWerkstoff nicht mehr oder nur unvollkommen in den Formspalt. Mit Sondermaßnahmenkann die minimal gießbare Wanddicke eventuell herabgesetzt werden, aber das bedeutetKostensteigerung oder unerwünschte Veränderung der Gusseigenschaften. Die für denKonstrukteur maßgebende Wanddicke ist daher immer die von der Gussstückgröße abhän-gige, ohne Sondermaßnahmen gießbare Wanddicke. Diese Minimalwanddicke ist zweifel-los auch vom Gießerei-Know-how abhängig. Bei Gesenkschmiedestücken besteht ebenfalls

eine ähnlich geartete minimale Wanddickengrenze.

Page 7: 2 Fertigungs- und kostengerechtesGestalten...2.1DieVerantwortungdesKonstrukteurs 33 viel konstruktives Gefühl, Geduld und gute Lehrer während der Ausbildung und in der PhasedesBerufseinstiegs.Fehlteinesolche

2.1 Die Verantwortung des Konstrukteurs 37Gut konstruierte Gussstücke sind aus minimal gießbaren Wanddicken aufgebaut und be-herrschen die Beanspruchung durch eine zweckvolle kraftgerechte Gestaltung � siehe hier-zu Tafel 2.2 � die Zeit klotziger Wanddicken sollte überwunden sein. Bild 1.8 links zeigt einsolch negatives Beispiel, dagegen steht der Doppelflansch nach Bild 2.8.

K1: Leite Kräfte auf kurzen und direkten Wegen!

K1.1: Zug ist die ökonomischste Beanspruchungsart!

K1.2: Jede vermiedene Kraftumlenkung beseitigt werkstoffaufwändige bzw. verfor-mungsungünstige Biegung!

K2: Strebe bei nicht vermeidbarer Biegung kurze Biegelängen an!

K3: Ordne jeder Beanspruchungsart den entsprechenden materialökonomischenQuerschnitt zu!

K3.1: Biegeträger sollten dem Biegemomentenverlauf angepasst werden!

K3.2: Beachte Größeneinfluss und Herstellbarkeit bzw. Herstellaufwand!

K4: Torsion bei offenem Querschnitt verlangt Dreieck- oder Diagonalverrippung.

K5: Öffnungen in geschlossenen Torsionsquerschnitten in Größe und Anzahl auf einMinimum begrenzen.

Kraftgerechte Blechteile zeichnen sich durch Sicken, Bördel, Abkantungen, Wöl-bungen und Spiegel aus.

Tafel 2.2 Grundregeln des kraftgerechten Gestaltens und Kernaussagen zur kraftgerechtenBlechteilgestaltung

Page 8: 2 Fertigungs- und kostengerechtesGestalten...2.1DieVerantwortungdesKonstrukteurs 33 viel konstruktives Gefühl, Geduld und gute Lehrer während der Ausbildung und in der PhasedesBerufseinstiegs.Fehlteinesolche

SachwortverzeichnisAbdeckung 33, 71, 135, 207, 267Abführen 131Ablesezeit 277Abriebstoffe 146Abschirmen 131Abspritzen 131Abstand 98ff., 141, 143, 149, 151, 209Abstand, minimaler 98, 100, 149Abstandselement 49Abweisen 131Achsbolzenbefestigung 161Achse 20 ff., 25, 26, 46, 102, 145, 163, 287Allwetterbeständigkeit 238Analysegesichtspunkt 13, 148Anguss 54, 68, 70, 71Anhänger 198 ff., 250Anhängerkotflügel 250Anlagenbaugruppe 206Anpassungsrippe 68, 73Anpressung 133, 165Ansatz, mathematischer 179Antriebsaggregat 207Antriebseinheit 114, 115, 202, 287Arbeitsbühne 272, 274Arbeitsschutz 271Arbeitszylinder 62, 103Architektur 196, 244Armierungsbauweise 50 ff., 101, 179Aufblasdruck 89Auffangen 131Aufgabe 1 13, 14, 16, 23, 25Aufgabe 2 35, 77Aufgabe 3 104, 110, 141, 143, 144, 148Aufgabe 5 193, 282Aufwandsminimierung 289Aufweiten 90, 128Augenschraube 169, 274Ausleger 200, 205, 220, 225Auslegerhubgetriebe 204Ausrückgabel 106Ausschwingkurve 228Außenkern 55, 56Aussteifung 217, 244, 245Auswerfer 54, 65

Auswerferstift 66Autokrancockpit 275Axialbewegung 141, 145Axialsicherung 45, 148, 184, 185Ballengriff 280Bauart 113 ff., 180, 211, 219, 222Baugröße 24, 35, 135, 166, 178, 191, 214,

228Baugruppe 55, 92, 97, 99, 101, 202, 205,

261Baugruppengestaltung 203, 288Bauhausbewegung 134, 196, 244Baukasten 220, 221, 239, 259Baukörper, minimaler 78, 108 ff., 240 ff.,

256, 264Baukörper, originäre 245Bauraum 97-116, 148, 158, 259, 261Bauraum, beengter 148Bauraum, minimaler 97, 99 ff., 113, 116,

148Bauschlosserdesign 270Baustellenbetrieb 287Bauteil, pulvermetallurgisch 64Bauteilgestaltung 9, 42, 289Bauweise 25, 113, 193 ff., 238 ff.Bearbeitungskraft 136Bedienaufgabe 274Bedienelement 241, 250, 275 ff.Bedienhebel 279Bedienplatz 275Bedienpult 248, 248, 250Bedienzone 241, 271, 274Befestigungsauge 67, 70Befestigungslasche 167Beinfreiraum 275Berechnungsingenieur 78Beschickungsbühne 113Beschriftung 277ff.Betätigungselement 279 ff.Beulen 75, 216, 287Beurteilung, analytische 17Bewertung 21, 22, 24, 242, 288Biegegelenk 121, 122Biegekrafteinleitung 147

Page 9: 2 Fertigungs- und kostengerechtesGestalten...2.1DieVerantwortungdesKonstrukteurs 33 viel konstruktives Gefühl, Geduld und gute Lehrer während der Ausbildung und in der PhasedesBerufseinstiegs.Fehlteinesolche

Biegelappen 187Biegeverformung 68, 137, 141Bindenähte 68, 70, 71Blattfeder 122Blechfaltkonstruktion 111Blechhebel 105Blechkasten 183, 184Blechkonstruktion 31, 33, 48, 49, 105 ff.,

244, 251Blechlamellen 117 ff., 123Blechmutter159, 160, 181Blechschelle 109Blechschichten 118Blechschnapper 183Blechspitze 112Blechwinkel 142, 143Blickfeld 194, 253, 275Blindbedienung 278, 279Blumentopf 58, 62Bodenteil 77Bodentragwerk 212Bohrfutter 125Bohrungskante 146Bördel 37, 80, 85, 143, 181Brechstangeneffekt 146, 147Breitkeilriemengetriebe 144Bremsbacke 46, 51, 122Bremse 24, 45 ff., 73, 122,Bremshebel 47, 185Bruch 261Bruchfläche 86, 124, 125, 227C-Gestell 25, 30, 222, 223, 287Chemikalienbeständigkeit 78, 79, 238Clinchen 181, 189Clinchverbindung 153, 154Dämpfungselement 114Darstellungstechniken 286Dauerform 62Deckel 13, 26, 104, 132, ff., 167, 182, 206,

251, 274Deckel, öldicht 133, 135Deckelbefestigung 149, 159, 274Deformationsgefahr 74Dehnlänge 161, 167Denkweise des Konstrukteurs 55, 288Dichtfläche 132 ff.

Dichtfläche, gewölbt 135Dichtung 130 ff.Dichtung, berührungslos 130 ff.Dichtung, schleifend 129Dichtungswirkung 130Dickblech 18, 27, 40, 170, 215ff., 239Dickblechteil 27, 28Differenzialbauweise 47 ff., 74Differenzialgewinde 122, 162Doppelflansch 37, 253Doppelhebel 57Doppelschraubvorrichtung 98Draht 40, 109 ff., 228Drehen 95, 114, 191, 209, 281Drehmaschine 203, 204Drehmaschinenhauptspindel 165Dreistellungsschalter278Drillingsmaschine 194Drosseln 131Druckguss 51, 54, 62, 181, 237Druckluftübertragung 262Druckluftzylinder 85, 103Druckschraube 110Dünnblech 35, 170, 181, 215, 239Dünnblechbereich 170Dünnblechteil 39, 81, 237Durchsetzfügen 189Ecknaht 172Eckstoß 171, 172Eckverband 159Eigenschaft 10, 17, 38, 52, 78Einfallstelle 68, 70, 71, 89Eingießteil 181, 228 ff., 240Einhaken 181, 187Einsatzschichten 177Einstellen 165, 208Einstückvariante 18, 28, 47, 110, 117, 202Elastizität 47, 119 ff.Elektrodenarme 173, 174Elektromaschinenbau 81Energieführungskette 248, 260Entformen 62, 70, 232ff.Entformschräge 54, 214, 232Erfinden 24, 25Erprobung 141, 234, 288, 289Erreichbarkeitszone 276

296 Sachwortverzeichnis

Page 10: 2 Fertigungs- und kostengerechtesGestalten...2.1DieVerantwortungdesKonstrukteurs 33 viel konstruktives Gefühl, Geduld und gute Lehrer während der Ausbildung und in der PhasedesBerufseinstiegs.Fehlteinesolche

Sachwortverzeichnis 297Erscheinungsbild 173, 194 ff., 210, 235 ff.,

250, 266, 270, 274, 286Extrusionsblasformen 88Fahrradbremshebel 47Fahrwerk 85, 92, 170, 263, 264Faltkonstruktion 211, 217Fanglabyrinthdichtung131Fangrille 129ff.

Farbgestaltung 251, 282 ff.Farbkodierung 285Fase 101, 234Faser-Kunststoff-Verbunde 78, 82, 251Feder 114, 120, 153Federaufnahme 107Feinbearbeitungsmaschine 114Feindrehmaschine 114, 115, 121, 245, 281Feingestaltung 240, 255, 264, 269,

286Feingewinde 144, 209, 231Feingewindeschraube 141Feinguss 214Feinschneidteil 88Feinzustellmeißelhalter 122FEM-Optimierung 82Fertigteil 31, 64, 82Fertigungsgerechtes Gestalten 31, 97, 194,

213, 256Fertigungsmenge 16, 23 ff., 80, 96, 135,

155, 178, 231, 257Fertigungsspezialisten 55, 289Fertigungsverfahren 24, 35, 40 ff., 67, 82Festigkeitsklasse 163Filmscharnier 67 ff., 119Filzringdichtung 29, 129FKV 78, 238FKV-Eigenschaften 79Flachdichtung 132Fläche 52, 86, 132Flächenbedarf, minimaler 113, 116Flachpassung 73Flachriemenvorgelege 20 ff., 288Flachschleifmaschine 193Flachzylinder 103Flansch 134, 138, 203, 253, 262, 264Flanschlager 189, 231Flanschproblem 12 f.

Flanschverschraubung 12, 169, 254Fließpressteil 86Fließspandrehbank 191Fließstrecke 277Flügelmutter 274Fördergurttrommel 127Formanlage 277Formblock 193Formkasten 277Formkonglomerat 194, 247Formschluss 75, 95, 153, 154, 230Formschräge 68Formstoffpressling 193Formteil 55, 62, 67, 69, 78Formteilgestaltung 54, 62Formteilung 22, 54, 57, 192Fräsen 33, 117, 124, 230 ff., 294Fräsmaschinengestell 232Freizügigkeit 80, 237Frontplatte 287Fuge 251, 253, 283Fügen 41, 50 ff., 154 ff., 177 ff.Fügeoperation 47, 155Fügeverfahren 31, 152 ff.

Fügevorgang 110, 161, 187, 188Führungsmaschine 173Funktionsgruppe 202, 203, 241Funktionsintegration 43 ff., 67, 119, 177,

213Funktionsprinzip 17Fuß 9, 28, 221, 250Fußflansch 13, 14, 27, 254Fußgestaltung 186Gasinjektion 67, 89Gebrauchsspuren 265, 285Gehäuseverschraubung 254Geländer 271Gelenkbolzen 146Gelenkgabel 18Genauigkeitsfläche 231, 236 ff.

Generatorwelle 125, 126Gesamtmaschine 194, 204, 288Gesenkschmiedestück 36, 54, 82 ff., 117Gestalt 17, 31, 41, 80, 190, 252Gestalten, kraftgerecht 27, 37, 40, 104, 135,

143, 212

Page 11: 2 Fertigungs- und kostengerechtesGestalten...2.1DieVerantwortungdesKonstrukteurs 33 viel konstruktives Gefühl, Geduld und gute Lehrer während der Ausbildung und in der PhasedesBerufseinstiegs.Fehlteinesolche

298 Sachwortverzeichnis

Gestaltung 14, 31, 37, 55, 210, 242, 274Gestaltungsregel 9, 68, 127, 136 ff., 157,

179, 212, 276, 288Gestell 25 ff., 194, 207, 223, 253, 287Gestellkonzept 204Getriebegehäuse 38, 45, 76, 136, 211, 246Gewebestruktur 80Gewinde 29, 39, 157 ff., 166, 181, 208, 225Gewindeanker 228 ff., 235Gewindeanwendung 157Gewindebolzen 160Gewindeflanke 160, 165Gewindering 164, 166Gießform 22, 227 ff.Glattwalzen 51, 52Gleitbuchse 141, 144, 150Gleitlagerstelle 138Gleitscheibe 141, 150Grafik 277, 282 ff.Granit 9, 223 ff., 237, 240Greifbereich 279Greifer 101, 102Greifraum 276Greifvolumen 280Griffkugel 280Griffumfeld 281, 282Großteil 213, 239Grundmaschine 194Grundplatte 22, 104, 152, 224, 240Gussrundung 59, 235Hakenmaschine 205Hakenschnappverbindung 182Hakenschraube 137Haltegriff 271Hand 272, 274, 278, 280Handdrehachse 102Handhabung 284Handlauf 272Hängelager 14, 27Hängetragwerk 212Haspelmaschine 202Haushaltnähmaschine 202Hebel 47, 60, 122, 145153, 279, 280, 281Hebel, fein einstellbar 121Hinterschnitt 62 ff., 73, 84, 214, 233Hinterschnittbeherrschung 68

Hochdruckventilgehäuse 83Höhenjustierung 210Hohlguss 60Hohlkörper 58, 88 ff., 127, 191, 257Hohlprofil 61, 139, 140, 159, 167Hohlwelle 23, 30, 45, 93, 125 ff., 145, 151Hohlzapfennietung 181, 185, 186Holzform 231, 234Hülle, optische 196, 247, 251Hydraulikleitung 263Hydraulikpumpe 204IHU 54, 89 ff., 219, 239, 289IHU-Formenwelt 91Ikonische Zeichen 283Innenhochdruckumformen 54, 89, 92Innentür 173, 174Jugendstil 243Justierbewegung 168, 210Justiereinrichtung 144, 208, 209Justieren 153, 164, 204, 208 ff.Justierung 140, 144, 210Justiervorgang 164, 231Kabelclip 72Kabelschlepp 260Kabeltrommel 260Kaffeemaschine 67, 73, 77Kalibrieren 51Karosseriefertigung 92, 173, 174Kaschieren 68, 71Kasten 139 ff., 194, 195Kasten, morphologisch 194, 195Kastenprofil 139, 167, 168Kastenschloss 120, 180Kegelgriff 274Keilfläche 144Keilprofil 144Keilriemenscheibe 13, 29, 44, 147Keilverbindung 153Kern 22, 55 ff., 70, 90, 230 ff., 281Kern (bei Sandguss) 56 ff.Kern, verlorener 230Kerneinlegestation 277kernlos 58, 107Kettenrad 101, 179, 180Kettensäge 89Kippbelastung 148

Page 12: 2 Fertigungs- und kostengerechtesGestalten...2.1DieVerantwortungdesKonstrukteurs 33 viel konstruktives Gefühl, Geduld und gute Lehrer während der Ausbildung und in der PhasedesBerufseinstiegs.Fehlteinesolche

Sachwortverzeichnis 299Kippeinrichtung 277Klappe 235, 251, 254, 274Klebebandrollenhalter 73Kleinbetonmischer 106Kleinmaschine 202, 211, 237, 240, 241Klemmeinrichtung 25, 121Klemmen 159, 281, 282Klemmkopf 111Klinke 19K-Naht 170Knetmaschine 207Kniehebeleffekt 146, 147Kokillenguss 54, 62Kolbenbaugruppe 162Kolbenkompressor 44, 45Kompaktbauweise 206Konsole 57Konstrukteurausbildung 67, 97, 109, 204,

258, 282Konstruktionszeichnung 148Kontaktwissen 196, 241, 286Koordinatenmessgerät 233, 236Korbfutter 117Körperbewegungen 275Körperhaltung 276Körpermaße 275Kosten 35, 50, 55, 154, 180, 235, 289Kostendenken 32Kosteneinfluss 32, 68, 72Kraftgerechtes Gestalten 27, 37, 40, 104,

135, 143, 212Kraftleitung 17, 170 ff., 239Kraftschluss 154Kraftwirkung 135, 212Krag 76, 146, 212, 273Kreiselpumpe 108Kreiskolbengebläse 126Kreuzgelenk 180Kreuztischmaschine 226Kriechgänge 271 ff.

Kugellager 43, 98, 101, 147, 151, 200Kühlmittel 115, 229, 250, 273, 287Kühlschmierstoff 131Kühlwasserrinne 229, 235Kunst 1, 155Kunststoff 19, 56, 67 ff., 108, 159, 240, 251

Kunststoff-Formteil 67, 69Kunststoff-Metall-Verbund 67, 74, 237,

240Kunststoffspritzguss 65, 67, 181Kunststoffverkleidung 71Kupplung 115, 117, 145, 160, 178, 205Kupplungsbelag 112Kurbel 49, 281Kurbeltrieb 282Kurbelwelle 45, 132Labyrinthdichtung 129, 131Lageabweichung 162Lagerbock 13 ff., 22 ff., 57, 120, 231Lagerung, angestellte 164Lamellenbauweise 54, 116 ff., 218, 219Lampenträger 80Landmaschine 12, 107, 124, 168, 180, 196,

246, 282Langzeitprüfmaschine 272Lappen 159, 181, 184, 187Lasernaht 170 ff.Laserschnitt 35, 172, 187, 265Laserschweißen 170 ff.Lasthaken 200Leichtbaubrücke 238Leichtbauweise 49, 95, 213Lichtschalter 279, 280Linearführung 221, 225Lochbild 284Lochung, zusätzliche 90Lockern 163LOM-Technik 118, 119Luftführung80, 221Luftleitblech 123Lünette 245Machbarkeitsanalyse 93, 289Mähbinder 124Makroelement 241, 264, 270Maschinenaufstellung 114Maschinendesign 24, 61, 155, 194, 237 ff.,

286Maschinengestell 53, 120, 202 ff.Maschinenhalle 114Maschinenjustierung 144Maschinensteuerung 9Maße, formgebunden 66

Page 13: 2 Fertigungs- und kostengerechtesGestalten...2.1DieVerantwortungdesKonstrukteurs 33 viel konstruktives Gefühl, Geduld und gute Lehrer während der Ausbildung und in der PhasedesBerufseinstiegs.Fehlteinesolche

300 Sachwortverzeichnis

Maße, nicht formgebunden 66Massivschnapper 183Materialanhäufung 228Mehrfarbigkeit 285Mehrspindelbohrkopf 98 ff.Mehrspindelstangendrehautomat 113Mehrwandbauweise 218, 219Membranfederführung 122Messerschleifmaschine 273MIG-Schweißen 177Mikroelement 241, 264, 270Mineralguss 181, 216 ff., 260, 289Mineralgussgestell 227 ff.Minimalelement 103Minimalfläche 15Minimalkörper 104 ff.Minimalmaß 103, 115, 116Mischbauweise 213, 219 ff., 239Mischertrommel 44Modell 31, 56, 59, 214Modellteilung 22, 57Momentenbelastung 101, 147, 151Monotonie 198, 285Montage, automatische 157, 177, 190Montage, manuelle 156, 177Montagefläche 231Montageplatz 197, 221Montagepresse 25Montageprozess 203Multi-Layer-Technik 118Musterbauteam 289Mutterform 137Nabe 84, 150, 179, 180Nadellager 101Nibbelmaschine 119Nieten 52, 181, 185Nietzapfen 181, 186Nockenwelle 128Nutmutter 7, 164, 165O-Anordnung 164Oberflächengestaltung 241Öffnung, hinterschnittfrei 62Ölbohrung 119Ölstand 34, 131Optimierung 45, 82, 200Outsert 54, 74 ff., 119, 237, 240

Outsertelement 75Outsertplatine 74Parallelfederführung 122Passfeder 13, 26, 43, 45Passstück 124Passung, spielfrei 68Pendelgleitlager 125Pflanzmaschine 197Pflug 108Phosphatschicht 177Planetengetriebe 101, 102Platine 119, 173 ff.Pleuel 46, 85, 124Pleuelbohrung 124Polymerwerkstoffe 237, 240Präzisionsgewinde 160Pressenmaul 219Pressform 158, 159Produktgrafik 241, 282 ff.Profil, offen 140Profilbauweise 215 ff., 239Profilwelle 143Prototyp 10, 56, 230, 234, 289Prototypenphase 230Pulverspritzguss 62, 64, 65Querbohrung 145, 225Querlenker 83, 85Quetschen 181, 281, 282Quetschnietung 181, 185, 186Rad 222, 250Radialbohrmaschine 204, 205, 249Rahmen 92, 111, 215, 256, 270Rastelement 120Raumbedarf, minimaler 97Rechtwinkligkeit 164Reibkraft 143 ff.

Reibschweißverbindung 128Reibstelle 145, 146Reibung 141, 143, 146Reibung, funktionsbehindernde 141, 143,146

Reibwert 142, 146Reitstock 24, 25, 204, 281Relativkosten 35, 36, 156Renkverbindung 153, 154, 181Revolverkopf 11, 33, 135

Page 14: 2 Fertigungs- und kostengerechtesGestalten...2.1DieVerantwortungdesKonstrukteurs 33 viel konstruktives Gefühl, Geduld und gute Lehrer während der Ausbildung und in der PhasedesBerufseinstiegs.Fehlteinesolche

Sachwortverzeichnis 301Rheometer 236Riegel 120, 270Riemenscheibe, biegeentlastet 13Ringe, aufgeschrumpft 166Ringschraube 206Ringspannscheibe 117Ringzacke 86Rippe 56, 61 ff., 77, 110, 211, 230, 245,

268Rippendicke 70Rippenguss 60, 61Rippenversteifung 76, 77Ritzelwelle 48, 82Rohling 82, 84Rohrkonstruktion 216Rohteilform 90Rollenhebellagerung 163Rückfördern 131Rückstellfeder 153Rumpfmaschine 235Rundkneten 93 ff., 128Rundnaht 172Rundstahl 109, 111, 167Rundstahlbügel 111, 166 168Rundtaktmaschine 113 ff., 201, 220, 256Rundung 33, 59, 101, 168, 187, 234, 235Rutschsicherung 271Sammeleinrichtung 112Sandguss 54 ff., 193, 233Schaltelement 265, 269, 280, 289Schaltklinkenfreilauf 178Schaltwellenlagerung 143Scheibenbremse 122, 123Schelle 47, 109, 110Schichtbauweise 119Schieberäder 143Schiebetürsicherung 269Schlauchausführung 261 f.

Schlauchschelle 109, 110Schleifkraft 287Schleifpaste 162Schlitten 116, 142, 147, 235, 237, 261,

287Schmalspurlokomotive 270Schmierölregen 259Schmutzanfall 61

Schmutzecke 61, 199, 253, 268Schnappelement 120Schnappkontur 69Schnappverbindung 67, 119, 181, 182,

199, 265Schnappverschluss 72Schnecke 53Schneckenrad 44, 45Schneidkeramik 121Schnittfläche 86, 265Schott 167Schrägbettmaschine 191, 192, 236Schraubbauweise 220, 222, 239Schraubbügel 166, 167Schraube 47, 100, 110, 133, 147 ff., 156,

266, 274Schrauben, unverlierbar 168, 169, 274Schraubensicherung 163Schraubenverbindung 120, 138, 153 ff.,

265 ff.Schraubenverformung 151Schraubenvorspannung 151Schraubzwinge 142Schraubzwingeneffekt 143Schubladeneffekt 142, 143Schubstange 141Schutzbalg 48Schutzbügel 89Schutzelement 121, 257Schutzhaube 221, 250, 255Schwachstelle 102Schweißelektrode 174Schweißgruppe 15, 29, 30Schweißkonstruktion 14, 29 ff., 54, 83, 126,

220 ff., 255, 268Schweißkopf 174Schweißspalt 171 ff.

Schweißvorrichtung 172, 176Schwingungsbeeinflussung 114Segmentierung 116, 119Seilwinde 282Seitenschieber 55, 62, 64, 68, 69Sektflasche 109, 110Selbstsperrung 142Senkrechtmaschine 113

Page 15: 2 Fertigungs- und kostengerechtesGestalten...2.1DieVerantwortungdesKonstrukteurs 33 viel konstruktives Gefühl, Geduld und gute Lehrer während der Ausbildung und in der PhasedesBerufseinstiegs.Fehlteinesolche

302 Sachwortverzeichnis

Serienfertigung 11, 33, 80, 106, 202, 212,220, 259, 289

Sessellift 168Sicherung, Axial- 45, 148, 184, 185Sicherung, Lage- 125Sicherung, Schrauben- 163Sicherung, Verdreh- 184, 185Sicherungsblech 164Sicherungsmutter 165Sicherungsring 24, 29, 30, 100Sicherungsstift 165Sicherungswirkung 159, 161Sichtschraube 267Sickenversteifung 68, 76, 268Sinterschmiedepleuel 124Sinterteil 62, 64Sitzarbeitsplatz 275, 276Sitzposition 197Spalt 129 ff., 147Spannbacke 121Spannbackengestaltung 172Spannband 268Spannen 51, 116, 123, 141Spannkraft 137Spannlager 181Spannungszustand 86Spannvorrichtung 141, 169, 173Spannweg 121Spezialantriebsrad 124Spiegel 37, 80, 123, 131Spindeldichtung 131Spindelkasten 134, 204, 245Spreizdübel 159Spreizen 181, 209Spreizmutter 46, 184Sprengen 125Spritzschutzhaube 255Spritzschutztür 246, 268Stahlform 230Standardprodukt 131Ständer 53, 54, 223 ff., 240, 261Ständerbohrmaschine 247Stanzlasche 181Stanzmaschine 33Staplermaschine 206Steckdose 199

Steg 65, 123, 211Stehlager 34, 96, 250Steighilfe 274Stelleinrichtung 144Stellkeil 144, 151Stiftschraube 158Stirnlauf 166Stirnlauftoleranz 164, 166Stirnnietung 184Stoffschluss 154Stopfen 110, 119Strangprofil 167, 220, 239, 258, 259Straßenbahn-Bug 80 f.

Strömungskupplung 178, 179Stülprand 63Stützschraube 141Stützkörper, skelettartiger 108Systemlösung 235, 240, 282Tankbefestigung 268Tassenhenkel 63Technisches Design 194Teilebene 58Teilefertigung 17, 32, 117, 155, 191Teilfuge 55, 255Teilung 124, 125Tellerrad 101, 102, 106Tiefbohrtechnik 119Tischplatte 226Toleranzklasse 160Torsion 37, 60, 76, 92, 139, 216, 223Träger 37, 92, 107, 199, 257Tragwerk 45, 168, 211, 219, 239, 243Tragwerk, geschweißt 212Tragwerksbauweise 239Transport 54, 206, 255, 256Transportöse 256Trennschalter 97Tropföl 130Türklinke 280Überlappstoß 171, 172Überlappung 172, 175Umlenken 131Umlenkstützlager 15, 16Unfallgefahr 157ungeteilt 56, 59Untergießen 212, 231

Page 16: 2 Fertigungs- und kostengerechtesGestalten...2.1DieVerantwortungdesKonstrukteurs 33 viel konstruktives Gefühl, Geduld und gute Lehrer während der Ausbildung und in der PhasedesBerufseinstiegs.Fehlteinesolche

Sachwortverzeichnis 303Urformen 41, 51, 154, 179Variantenbildung17 ff.

Varianteneinschränkung 17, 24Verbindung 25 ff., 40, 75, 109, 183 ff., 253Verbindung, geschraubte 157Verbindungselement 152, 153, 181, 182,

221Verbindungsflansch 67, 136, 253Verdrehlappen 188Verformung, bleibende 123Verpackung 241, 287Verschiebbarkeit 143Verschlusshebel 281Verschmutzung 146, 169, 285Verstärkung, punktgeschweißt 174Versteifung, laminierte 81Versteifungsrippen 56, 68, 76, 77Vollkörper 104, 105Vorrichtungskörper 137Wälzführung 142Wälzlager 20, 28, 50, 99 ff., 147, 164, 184Wälzlagerung 23, 50, 101, 164Walzwerkgetriebe 98, 99Wandbauweise 215 ff., 239Wanddicke 11 ff., 31, 36, 65, 70, 104, 107,

214, 217Wanddicke, minimal gießbare 36Wanddickenübergang 70Wandkonsole 57, 58Wandtragwerk 212Warnung 26Wassermühle 124Wasserpumpe 50Wasserpumpengehäuse 60Wasserstrahlschneiden 27, 121Wasserstrahlschnitt 27, 172Wegwerfausführung 63Wellendichtung 129 ff., 147Werkstoffanhäufung 68, 70Werkstoffverhalten, anisotropes 78Werkzeugkonstrukteur 68, 70Wickelmaschine 285Widerstandspunktschweißen 170, 173, 174Winkelhebel 117, 145Winkelschleifer 237Wirkfläche 19, 38 ff., 50, 97, 105, 107

Wirrwarr 258, 284Wölbung 11, 37, 80, 140Wow-Effekt 198, 274, 286WPS 170 ff.X-Anordnung 164X-Naht 170, 173Zahnrad 82, 98, 148, 150, 211Zeichen, symbolische 277, 283,Zierrippe 68Zuganker 25, 218, 222 ff.Zugankerbauweise 222, 239Zulieferer 32, 55, 82, 239, 242, 250, 256,286

Zweifarbigkeit 285Zwillingsmaschine 194, 287Zwischenrad 148Zylinder 53, 104