Entwerfen und Gestalten im Maschinenbau – Buchvorstellung

Entwerfen und Gestalten im Maschinenbau
Entwerfen und Gestalten im Maschinenbau

Fortgeschrittene Studenten und angehende Konstrukteure haben noch keinen gefestigten Erfahrungsschatz. Sie brauchen eine praktische Hilfe für „gutes“ Konstruieren.

Teile von Maschinen müssen funktionsgerecht und fertigungsgerecht gestaltet werden.

Die Professoren Gerhard Hoenow und Thomas Meißner führen den Leser in die spannende Welt von schlecht und gut gestalteten Konstruktionen.

Das Buch Entwerfen und Gestalten im Maschinenbau ist eine große erklärende Sammlung an Beispielen mit bewusst sparsam eingesetzten Theorien, Regeln und Text. (Konstrukteure müssen nicht so viel texten.) Weil die Beispiele aus jeder Branche stammen und gut gewählt sind, findet der Leser immer etwas Interessantes, und behält es auch.

Inhalt

Gestalten ist Überlegen und Festlegen von Stoff, Form und Abmessung. Mit den Zeichnungen ist Arbeit des Konstrukteurs in erster Linie getan und die Maschine kann gefertigt werden. Dazu muss der „Gestalter“ bestimmte Voraussetzungen beherrschen.

Hoenow und Meißner wenden sich mit ihrem Buch „Entwerfen und Gestalten im Maschinenbau“ deshalb an Fortgeschrittene und Berufsanfänger mit guten Fähigkeiten und Kenntnissen im Technischen Zeichen, Maschinenelemente, Fertigungstechnik, Werkstoffkunde, Technische Mechanik I+II.

Den Anfang machen Sie mit der Empfehlung, Konstruktionen zu analysieren – so wie man es vor einer Konstruktionsänderung macht. (Änderungen sind eine typische und lohnende Aufgabe für Anfänger, weil sie Fehler kennenlernen und an der Diskussion um Verbesserungen teilnehmen.)

Der nächste Schwerpunkt ist kraft(fluss)gerechtes Gestalten. Man darf den Werkstoff nur dort „hinbringen“ und verwenden, wo man ihn zur Kraftübertragung benötigt. Dimensioniert man zu dick, wird ein Teil unnötig groß, schwer und teuer. Sehr eingängig erläuterte Beispiele für Gussteile, Schweißteile, Blechteile und zerspante Teile verdeutlichen die Theorie. Tabellen und Regeln mit allgemein gültigen Zusammenhängen sowie Aufgaben und Lösungen runden die Thematik ab.

Die Fertigung der zu gestaltenden Maschinenteile ist der zweite dominierende Kostenfaktor. Je nach Stückzahl oder Losgröße wählt man Gussteile, Schweißteile, Blechteile, Strangteile (usw.) und zerspant sie dann. Viele Hinweise, Erfahrungswerte, Regeln und anregende Beispiele geben vor allem Einsteiger die nötige Hilfe für fertigungsgerechtes Gestalten. Auch hier wird wiederum mit Aufgaben und Lösungen die Theorie gefestigt.

Fertigungstoleranzen: Das Nichtbeherrschen von Toleranzen (beim Festlegen und beim Einhalten) führt zu täglichen überraschenden Problemen in der Fertigung. Hoenow und Meißner widmen deshalb 30 Seiten den Fertigungstoleranzen. Sie behandeln dabei auch die Stiefkinder Maßketten/ Summentoleranzen.

Fügen und Montieren sind weitere Gesichtspunkte beim Gestalten. Die Beispiele beziehen sich vorwiegend auf Welle-Nabe-Verbindungen. Weil die Gestaltung einer Baugruppe für automatische Montage sehr speziell und produktspezifisch ist,  gibt es ein paar allgemeine Beispiele. Dazu eine Tabelle mit 7 Regeln für die Handhabung bei manueller Montage – wer diese Regeln einhält, gestaltet schon überdurchschnittlich gut.

Je neuartiger Konstruktionen sind, desto wichtiger ist vor dem endgültigen Zeichnen und Modellieren die Handskizze; um Ideen festzuhalten und zusammen mit Kollegen zu verbessern. Dazu kommt die Ermahnung der Autoren, dass es bei der Maschinenkonstruktion keine Kleinigkeiten gibt – nur Notwendiges und Überflüssiges.

Wer die Geduld für (…) die Kleinigkeiten nicht aufbringt, ist im Konstrukteursberuf falsch.

Im letzten Kapitel legen Hoenow und Meißner ihre Empfehlungen an den Nachwuchs dar:

  • Wie benutzt man Gestaltungsregeln?
  • „Schöpferisches Entwerfen und Gestalten ist eine Kunst – keine rein wissenschaftliche Tätigkeit.“
  • „Woher nimmt der Einsteiger die Erfahrung?“
  • „Die Überführung der ersten eigenen Konstruktion in funktionierende Baugruppen und Erzeugnisse sollte sich der junge Konstrukteur nie entgehen lassen.“

Zielgruppe

Das Buch „Entwerfen und Gestalten im Maschinenbau“ ist für fortgeschrittene Studenten und angehende Konstrukteure aller Fachrichtungen. Aber auch alte Hasen, die sich auf Neuland wagen, finden darin einige Informationen.

Layout

Das Fachbuch für Konstrukteure ist ansprechend und dennoch konzentriert gestaltet. Die vielen klaren, in Schwarzweiß gehaltenen Abbildungen bleiben im Formengedächtnis eines Konstrukteurs gut hängen.

Persönliches Fazit

Entwerfen und Gestalten im Maschinenbau* ist eines der wenigen Werke, die nicht imponieren wollen, sondern den Konstruktions-Neulingen tatsächlich wertvolle Hilfestellungen geben. Es ist gut geeignet als begleitendes Lehrmaterial für die Konstrukteursausbildung und -weiterbildung. Aufgaben und Lösungen zum Selbststudium verfestigen Ideen und Vorschläge.

Ein Nachschlagewerk für alle, die auf dem Weg zu den unverzichtbaren eigenen Erfahrungen Anfängerfehler vermeiden wollen. Aber auch für erfahrene Konstrukteure ist das Fachbuch ein Gewinn.

Über Ulrich Viebahn 2 Artikel
Ulrich Viebahn, Jahrgang 1952, studierte Maschinenbau in Clausthal und Darmstadt. Nach Promotion an der TU München arbeitete er konstruierend bei den Firmen Schott und Bosch. Zeichnen und Konstruieren waren seine Schwerpunkte als Lehrender an der FH Gießen. 2 Publikationen über Zeichnen und Kostenrechnung. Ko-Autor in Werken über Kunststofftechnik und Werkzeugmaschinen. Bis 2013 Inhaber der Viebahn Pressen Systeme GmbH (vollautomatische Sondermaschinen für Kunststoffe und Keramik). Seminare zu Zeichnen und Konstruktion.

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