Modulbeschreibung
Maschinenbau II
Kürzel:
M_MaB_II
Durchführungszeitraum:
FS/13
ECTS-Punkte:
12
Arbeitsaufwand:
360
Lernziele:
Die Studierenden
- können mit einem 3D CAD-System einfache Maschinen und Anlagen kostengerecht entwickeln.
- kennen die Möglichkeiten der konstruktionsbegleitenden Berechnung und virtuellen Realität (VR).
- kennen die Grundlagen der Werkstofftechnik für Kunststoffe.
- können aus der chemischen Struktur und Zusammensetzung von Kunststoffen sowie den zugrundeliegenden Herstellverfahren auf die daraus resultierenden Werkstoffeigenschaften schliessen.
- können daraus bestimmen, welche Kunststoffe für welche Anwendungen geeignet sind.
- kennen die wichtigsten Werkstoffprüfverfahren und können deren Ergebnisse beurteilen.
- können die Kenntnisse im Bereich der Festigkeitslehre, Maschinenelemente und Werkstoffkunde auf eine konkrete konstruktive Aufgabenstellung anwenden.
- können die Kinematik und Kinetik von Punktmassen und Starrkörpern für einfache Fälle bestimmen.
- können das Schwingungsverhalten von einfachen mechanischen Systemen berechnen.
- kennen die Grundlagen der Fertigungsmesstechnik und des Qualitätsmanagements.
- können verschiedener Form- und Oberflächenmessungen durchführen, kennen die damit verbundenen Messunsicherheiten und können deren Ergebnisse interpretieren.
Verantwortliche Person:
Prof. Dr. Althaus Josef
Telefon/EMail:
++41 (0)81 7553480
/ u_2001060Standort (angeboten):
Buchs, Waldau St.Gallen
Fachbereiche:
Mechanik und Produktion
Vorausgesetzte Module:
Anschlussmodule:
Modultyp:
Standard-Modul für Systemtechnik BB STD_05(Empfohlenes Semester: 6)
Fach-Pflichtmodul für Innovationsmanagement und Produktentwicklung mit Mechanik und Produktion STD_05 (PFK)
Fach-Pflichtmodul für Maschinenbau STD_05 (PF)
Fach-Pflichtmodul für Mechanik und Produktion STD_05 (PF)
Standard-Modul für Systemtechnik VZ STD_05(Empfohlenes Semester: 4)
Fach-Pflichtmodul für Innovationsmanagement und Produktentwicklung mit Mechanik und Produktion STD_05 (PFK)
Fach-Pflichtmodul für Maschinenbau STD_05 (PF)
Fach-Pflichtmodul für Mechanik und Produktion STD_05 (PF)
ECTS-Punkte pro Kategorie
Profilmodule / 12 Punkte
Profilmodule / 12 Punkte
Modulbewertung
Bewertungsart:
Note von 1 - 6
Leistungsbewertung
Während der Prüfungssession:
Prüfung nach spezieller Definition
Während des Semesters:
Während der Unterrichtsphase wird in den Kursen Konstruktion und Maschinenelemente II und Technische Mechanik II eine Prüfung geschrieben. Während der Unterrichtsphase findet im Kurs Werkstofftechnik II eine mündliche Prüfung statt.
Bewertungsart:
Note von 1 - 6
Gewichtung:
Während der Unterrichtsphase wird in den Kursen Konstruktion und Maschinenelemente II (Gewicht 10%) und Technische Mechanik II (Gewicht 15%) eine Prüfung geschrieben. Während der Unterrichtsphase findet im Kurs Werkstofftechnik II eine mündliche Prüfung statt (Gewicht 10%). Zudem findet über alle fünf Kurse eine abgesetzte Modulschlussprüfung statt (Gewicht 65%).
Bemerkungen:
Kurse in diesem Modul
Konstruktion und Maschinenelemente II
Kürzel:
MaB_II_K
Arbeitsaufwand:
90
Semester:
1
Lernziele:
Die Studierenden
- können mit einem 3D CAD-System die Daten für die Konstruktion, Fertigung und Berechnung bereitstellen.
- kennen das methodische Vorgehen beim Entwerfen und Ausarbeiten einer Konstruktion.
- können ausgewählte Gestaltungsgrundregeln, -prinzipien und –richtlinien einsetzen.
- können Entwürfe und einfache Konstruktionen analysieren, bewerten und beurteilen.
- können Konstruktionsentwürfe mit allen relevanten Fertigungsunterlagen ausarbeiten.
- kennen die Einflussmöglichkeiten des Konstrukteurs auf die Kosten.
- kennen die Möglichkeiten der Datenübertragung zwischen CAx-Systemen.
- kennen Werkzeuge der virtuellen Realität (VR).
Plan und Lerninhalt:
- 3D-CAD
- Fertigungs-, funktions- und montagegerechte Konstruktion
- Konstruktionsentwürfe erarbeiten und beurteilen
- Rechnergestützte, konstruktionsbegleitende Berechnung
- Datenformate, Schnittstellen
- Fertigungsunterlagen erstellen
Ansprechspersonen:
Egli Roland
Fachbereiche:
Mechanik und Produktion
Unterrichtssprache:
Deutsch
Leistungsnachweis:
Während der Unterrichtsphase wird eine Prüfung geschrieben. Zusätzlich findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung zusammen mit den Kursen Werkstofftechnik II, Technische Mechanik II, Qualitätsmanagement- und Fertigungsmesstechnik und Entwicklungsprojekt statt.
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Übungen, Selbststudium
Bibliographie:
Eigene Skripte, Lernmaterialien und Übungsunterlagen
VSM-Buch: Normenauszug für technische Ausbildung und Praxis
Roloff/Matek Maschinenelemente, Vieweg
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Klassenunterricht mit 4 Lektionen pro Woche
- Max. Teilnehmer: 30
- Harte Grenze: nein
Werkstofftechnik II
Kürzel:
MaB_II_W
Arbeitsaufwand:
50
Semester:
1
Lernziele:
Die Studierenden
- können anhand der chemischen Struktur und Zusammensetzung von Kunststoffen abschätzen, wie sich diese bzgl. Eigenschaftsprofil (mechanisch, thermisch, chemisch) verhalten.
- können aus gängigen Abkürzungen für Thermoplaste schliessen, um was für einen Kunststoff es sich handelt und damit wesentliche Aspekte des Eigenschaftsprofils abschätzen.
- können einige Werkstoffanalyse und Werkstoffprüfverfahren hinsichtlich ihrer Aussagekraft und ihren Grenzen aus eigener Erfahrung einschätzen und die mit diesen Verfahren erzielten Ergebnisse beurteilen.
- kennen ausgewählte Maschinen (Spritzguss, Extrusion), deren Teile sowie Prozesse zur Herstellung von Bauteilen aus Thermoplasten.
- kennen einige ausgewählte Recyclingverfahren für Thermoplaste.
- kennen wichtige Informationsquellen für Werkstoffdaten.
Plan und Lerninhalt:
- Chemische Beschreibung der Polymerwerkstoffe: Typisierung von Polymerwerkstoffen, Modifikation durch Additive
- Auswahl relevanter Eigenschaften von Kunststoffen inkl. Struktur-Eigenschafts-Beziehungen: Thermische Phasenübergänge, mechanische Eigenschaften, viskoelastisches Verhalten (Kriechen), Fliessverhalten in der Schmelze (Rheologie), weitere typische physikalische Eigenschaften
- Formgebungsverfahren für Thermoplaste: Einführung in Extrusion & Spritzgiessen
- Recycling von Thermoplasten: Strategien, Einführung in werkstoffliches Recycling
Ansprechspersonen:
Prof. Dr. Herres Nikolaus
Fachbereiche:
Mechanik und Produktion
Unterrichtssprache:
Deutsch
Leistungsnachweis:
Während der Unterrichtsphase findet eine mündliche Prüfung statt. Zusätzlich findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung zusammen mit den Kursen Konstruktion und Maschinenelemente II, Technische Mechanik II, Qualitätsmanagement- und Fertigungsmesstechnik und Entwicklungsprojekt statt.
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Übungen, Laborübungen, Selbststudium
Bibliographie:
Eigene Skripte, Übungsunterlagen, Praktikumsanleitungen
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Blockkurs mit 2 Lektionen pro Woche
- Max. Teilnehmer: 30
- Harte Grenze: nein
Bemerkungen:
Der Kurs findet alle 14 Tage à 4 Lektionen statt.
Technische Mechanik II
Kürzel:
MaB_II_M
Arbeitsaufwand:
120
Semester:
1
Lernziele:
Die Studierenden
- können ebene und räumliche Punktbewegungen berechnen
- können ebene Starrkörperbewegungen berechnen
- können Relativbewegungen von Starrkörpern berechnen
- können daraus über den Impuls- und Drallsatz Beschleunigungskräfte und Momente ableiten
- können lineare Schwingungen von 1-Massensystemen berechnen
- können die Bewegungsgleichungen von einfachen linearen Mehrmassensystemen aufstellen und daraus die Eigenwerte, Eigenformen und Eigenvektoren sowie den Frequenzgang bestimmen
- Können einfache Problemstellungen aus diesen Fachgebieten analysieren und die geeigneten Lösungsmethoden anwenden
Plan und Lerninhalt:
- Kinematik
- ebene und räumliche Punktbewegung
- ebene Bewegung eines Starrkörpers
- Relativbewegung
- Arbeit, potentielle und kinetische Energie
- Newton’sche Grundgesetze
- Kinetik
- Stossvorgänge
- Schwingungen, Eigenwerte und -formen,
- Frequenzgang
Ansprechspersonen:
Prof. Dr. Althaus Josef
Fachbereiche:
Mechanik und Produktion
Unterrichtssprache:
Deutsch
Leistungsnachweis:
Während der Unterrichtsphase wird eine Prüfung geschrieben. Zusätzlich findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung zusammen mit den Kursen Konstruktion und Maschinenelemente II, Werkstofftechnik II, Qualitätsmanagement- und Fertigungsmesstechnik und Entwicklungsprojekt statt.
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Lehrgespräch, Übungen, begleitetes Selbststudium, Selbststudium
Bibliographie:
Skripte, Fachliteratur, Lernmaterialien, Übungsunterlagen
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Klassenunterricht mit 4 Lektionen pro Woche
- Max. Teilnehmer: 30
- Harte Grenze: nein
Qualitätsmanagement und Fertigungsmesstechnik
Kürzel:
MaB_II_Q
Arbeitsaufwand:
60
Semester:
1
Lernziele:
Qualitätsmanagement:
Die Studierenden
- kennen ausgewählte Verfahren des Qualitätsmanagements wie z. B. SPC und der Fertigungsmesstechnik.
Messunsicherheit:
Die Studierenden
- kennen die Zusammenhänge zwischen Toleranz, Fertigungsstreubreite und Messunsicherheit.
- können Messunsicherheiten abschätzen, richtig angeben und interpretieren.
Koordinatenmesstechnik:
Die Studierenden
- kennen die Grundprinzipien der Koordinatenmesstechnik mit berührenden Messkopfsystemen.
- kennen ausgewählte optische Messkopfsysteme .
- können Messungen mit einem optischen 2,5D Koordinatenmessgerät durchführen und die Ergebnisse interpretieren.
Formmesstechnik:
Die Studierenden
- kennen die Grundprinzipien der Form- und Lagemesstechnik.
- können Formmessungen durchführen und die Ergebnisse interpretieren.
Oberflächenmesstechnik:
Die Studierenden
- kennen die Grundprinzipien und die allerwichtigsten 2D-Kenngrössen der Oberflächenmesstechnik mit berührendem Tastsystem.
- können einfache Oberflächenmessungen mit einem berührenden Oberflächenmessgerät durchführen und die Ergebnisse interpretieren.
In-process Messtechnik:
Die Studierenden
- kennen Möglichkeiten von in-line und in-prozess Prüfungen (Messvorrichtungen, Längenregelungen usw.).
- kennen Verfahren zur Prüfung von Oberflächenfehlern.
Plan und Lerninhalt:
- Grundlagen der Fertigungsmesstechnik mit Grundbegriffen, Massverkörperungen, Messunsicherheit
- Grundlagen der Fertigungsmesstechnische Verfahren und Geräte in Koordinaten- und Oberflächenmesstechnik
Ansprechspersonen:
Prof. Dr. Keferstein Claus P.
Fachbereiche:
Mechanik und Produktion
Unterrichtssprache:
Deutsch
Leistungsnachweis:
Es findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung zusammen mit den Kursen Konstruktion und Maschinenelemente II, Werkstofftechnik II, Technische Mechanik II und Entwicklungsprojekt statt.
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Übungen, Praktika, bewertete Studierendenvorträge
Bibliographie:
Buch: Keferstein, Fertigungsmesstechnik, neueste Auflage, Teubner Verlag, Skripte
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Blockkurs mit 2 Lektionen pro Woche
- Max. Teilnehmer: 30
- Harte Grenze: nein
Bemerkungen:
Der Kurs findet alle 14-Tage à 4 Lektionen statt.
Entwicklungsprojekt
Kürzel:
MaB_II_E
Arbeitsaufwand:
40
Semester:
1
Lernziele:
Die Studierenden
- können eine ingenieurtechnische Problemstellung aus dem Umfeld Konstruktion selbständig analysieren und bearbeiten.
- können Ihre Arbeitsergebnisse präsentieren.
- können Konstruktionsdokumentationen mit relevanten Auslegungsberechnungen und erforderlichen Zusammenbau- und Detailzeichnungen erstellen.
- können das erworbene Fachwissen aus verschiedenen Maschinenbauthemen wie Festigkeit, Mechanik, Maschinenelemente, Werkstoffe bei einfachen Bauteile und Baugruppen anwenden.
- sammeln durch das Arbeiten und Problemlösen in Gruppen Erfahrungen in der Projektarbeit und kennen das methodische Vorgehen bei der Arbeit des Konstrukteurs.
Plan und Lerninhalt:
- Anwendung des Fachwissens aus Maschinenbauthemen wie Festigkeit, Maschinenelemente, Mechanik, Werkstoffe in der Bearbeitung von Entwicklungsprojekten
- Konstruktionsdokumentation
- Präsentation
Ansprechspersonen:
Egli Roland
Fachbereiche:
Mechanik und Produktion
Unterrichtssprache:
Deutsch
Leistungsnachweis:
Es findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung zusammen mit den Kursen Konstruktion und Maschinenelemente II, Werkstofftechnik II, Technische Mechanik II und Qualitätsmanagement- und Fertigungsmesstechnik statt.
Lehr- und Lernmethoden:
Begleitetes Selbststudium
Bibliographie:
Lernmaterialien, Übungsunterlagen
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Projekt mit 0 Lektionen pro Woche
- Max. Teilnehmer: 30
- Harte Grenze: nein