Modulbeschreibung
Maschinenbau II
Kürzel:
M_MaB_II
Durchführungszeitraum:
FS/22-FS/24
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:
Egli Roland
Telefon/EMail:
+41 58 257 3347
/ roland.egli@ost.chStandort (angeboten):
Buchs, Waldau St.Gallen
Fachbereiche:
Maschinenbau
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
Bemerkungen zur Prüfung:
Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung in vier Teilen statt. Die Kurse Technische Mechanik II, Werkstofftechnik II, Qualitätsmanagement und Fertigungsmesstechnik und Konstruktion und Maschinenelement II bilden je einen Teil der abgesetzten Modulschlussprüfung.
Während des Semesters:
Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Konstruktion und Maschinenelemente II eine Prüfung geschrieben. Während der Unterrichstphase wird im Kurs Entwicklungsprojekt ein Projekt bewertet. Im Kurs Technische Mechanik II werden während der Unterrichtsphase Kurztests und ein Praktikum bewertet.
Bewertungsart:
Note von 1 - 6
Gewichtung:
Während der Unterrichtsphase wird in den Kursen Konstruktion und Maschinenelemente II (Gewicht 10%) eine Prüfung geschrieben. Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Entwicklungsprojekt ein Projekt (Gewicht 10%) bewertet.
Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung in vier Teilen statt. Die Kurse Werkstofftechnik II (Gewicht 20%), Qualitätsmanagement und Fertigungsmesstechnik (Gewicht 20%) und Konstruktion und Maschinenelement II (Gewicht 10%) bilden je einen Teil der abgesetzten Modulschlussprüfung.
Im Kurs Technische Mechanik II werden Kurztests und ein Praktikum bewertet und es findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung statt. Ist die zusammengesetzte Note der abgesetzten Modulschlussprüfung (90% Anteil) und des Praktikums (10% Anteil) im Kurs Technische Mechanik II besser als die Kurztests, zählt die Modulschlussprüfung 27%, das Praktikum 3% und die Kurztests 0%. Sind die Kurztests besser als die abgesetzte Modulschlussprüfung und Praktikum im Kurs Technische Mechanik II, zählen die Kurztests 5%, das Praktikum 2.5% und die abgesetzte Modulschlussprüfung 22.5%.
Bemerkungen:
Teilbewertung:
10%Entwicklungsprojekt (MaB_II_E-p)
10%Modulschlussprüfung Konstruktion und Maschinenelemente II (MaB_II_K-msp)
10%Zwischenprüfung Konstruktion und Maschinenelemente II (MaB_II_K-zp)
20%Moduslchlussprüfung Qualitätsmanagement und Fertigungsmesstechnik (MaB_II_Q-msp)
20%Modulschlussprüfung Werkstofftechnik II (MaB_II_W-msp)
27/22.5%Modulschlussprüfung Technische Mechanik II (MaB_II_M-msp)
3/2.5%Praktikum Technische Mechanik II (MaB_II_M-pr)
0/5%Kurztests Technische Mechanik II (MaB_II_M-kt)
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:
Maschinenbau
Unterrichtssprache:
Deutsch
Leistungsnachweis:
Während der Unterrichtsphase wird eine Prüfung geschrieben. Zusätzlich findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung zusammen mit den Kursen Werkstofftechnik II, Technische Mechanik II sowie Qualitätsmanagement- und Fertigungsmesstechnik 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 Materialien und Herstellverfahren für Kunststoff-Faserverbund-Werkstoffe
(inkl. mögliche Fehlerbilder) und können einfache Systeme grob mechanisch auslegen. - können applikationsbezogen geeignete Elastomerwerkstoffe evaluieren und kennen
deren Fertigungsverfahren. - kennen Herstellverfahren und mechanische Auslegungskriterien von Schäumen als Polster- und Wärmeisolationsmaterialien.
- 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
- Kunststoff-Faserverbund-Werkstoffen: typische Fertigungsverfahren, mechanische Eigenschaften & Auslegungskriterien
- Elastomerwerkstoffe: typische Fertigungsverfahren, Evaluationsgrundlagen
- Schäume: typische Fertigungsverfahren
- Recycling von Thermoplasten: Strategien, Einführung in werkstoffliches Recycling
Ansprechspersonen:
Prof. Dr. Surberg Cord Henrik, Prof. Dr. Ulmer Jens
Fachbereiche:
Maschinenbau
Unterrichtssprache:
Deutsch
Leistungsnachweis:
Es findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung zusammen mit den Kursen Konstruktion und Maschinenelemente II, Technische Mechanik II sowie Qualitätsmanagement- und Fertigungsmesstechnik 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:
Maschinenbau
Unterrichtssprache:
Deutsch
Leistungsnachweis:
Während der Unterrichtsphase werden Kurztests geschrieben und ein Praktikum absolviert. Zusätzlich findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung zusammen mit den Kursen Konstruktion und Maschinenelemente II, Werkstofftechnik II sowie Qualitätsmanagement- und Fertigungsmesstechnik 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:
Die Studierenden
- können die Bedeutung der Fertigungsmesstechnik für Entwicklungs- und Produktionsprozesse sowie im Qualitätsmanagement erklären.
- können Konstruktionszeichnungen hinsichtlich messtechnischer Aspekte interpretieren
- können Anforderungen aus Normen der Geometrischen Produkt Spezifikation und Verifikation im Kontext der Fertigungsmesstechnik analysieren und anwenden (Anforderungen an Messungen, Messeinrichtungen, Kalibrierung).
- können die Grundprinzipien ausgewählter taktiler und optischer Messsysteme erklären und deren Einsatzgebiete abschätzen.
- können die Einsatzmöglichkeiten der berührenden und berührungslosen 3D-Koordinatenmesstechnik einordnen.
- können Rauheitskenngrössen (2D-Kenngrössen) ermitteln und interpretieren.
- können die Eignung von Prüfprozessen analysieren und dokumentieren.
- können Messresultate vollständig angeben und interpretieren.
- können die Rückführung von Messresultaten durchführen.
- können die Wichtigkeit von Messräumen abschätzen.
Plan und Lerninhalt:
- Grundlagen der Fertigungsmesstechnik mit Grundbegriffen, Massverkörperungen, Messunsicherheit
- Grundlagen fertigungsmesstechnischer Verfahren und Geräten in Koordinaten-, Form- und Rauheitsmesstechnik
- Qualitätsmanagementwerkzeuge zur Fertigungsprozessbeurteilung und –steuerung
Ansprechspersonen:
Prof. Dr. Marxer Michael
Fachbereiche:
Maschinenbau
Unterrichtssprache:
Deutsch
Leistungsnachweis:
Es findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung zusammen mit den Kursen Konstruktion und Maschinenelemente II, Werkstofftechnik II und Technische Mechanik II 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:
Maschinenbau
Unterrichtssprache:
Deutsch
Leistungsnachweis:
Während der Unterrichtsphase wird ein Projekt bewertet.
Lehr- und Lernmethoden:
Begleitetes Selbststudium
Bibliographie:
Lernmaterialien, Übungsunterlagen
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Projekt mit 0 Lektionen pro Woche
- Max. Teilnehmer: 30
- Harte Grenze: nein