Covering over 100 specific topics, this book offers many low-cost approaches to short-run tooling: How to improve product interchangeability and accuracy, lower your labor costs, and shorten manufacturing times. 14 detailed chapters cover: universal tooling concepts, combining parts and operations, developing mulitpart tools, coordinate measuring machines, numerical control, computerized tooling systems.

Focusing on the practical implementation of the methods of process modelling and control, this book provides readers with rapid access to the methods described, while including the theoretical background necessary. Throughout, the essential knowledge is built up from chapter to chapter, starting with laying the foundations in plant instrumentation and control. Modelling abilities are then developed by starting from simple time-loop algorithms and passing on to discrete methods, Laplace transforms, automata and fuzzy logic. In the end, readers have the means to design simple controllers on the basis of their own models, and to use more detailed models to test them. With its clarity and simplicity of presentation, and illustrated by more than 200 diagrams, this book supports self-study and teaches readers how to apply the appropriate method for the application required, and how to handle problems in process control. Bridging theory and practice, over 200 exercises and solutions can be found in the accompanying "Applied Process Control: Efficient Problem Solving", to develop the problem-solving abilities of process engineers.

Tribology is related to friction, wear and lubrication of machine elements. Tribology not only deals with the design of fluid containment systems like seals and gasket but also with the lubrication of surfaces in relative motion. This book comprehensively discusses the theories and applications of hydrodynamic thrust bearing, gas (air) lubricated bearing and elasto-hydrodynamic lubrication. It elucidates the concepts related to friction, including coefficient of friction, friction instability and stick-slip motion. It clarifies the misconception that harder and cleaner surfaces produce better results in wear. Recent developments, including online condition monitoring (an integration of moisture sensor, wear debris and oil quality sensors) and multigrid technique, are discussed in detail. The book also offers design problems and their real-life applications for cams, followers, gears and bearings. MATLAB programs, frequently asked questions and multiple choice questions are interspersed throughout for easy understanding of the topics.

An English to French Technical Dictionary for use in the fields of: Electricity, Mechanics, Mining, Metallurgy, and the Sciences. Seventh Edition Revised and Enlarged.

Die Additive Fertigung hat seit Jahren Ihren Status als Technologie zum Rapid Prototyping uberwunden und Einzug in die Serienfertigung von Bauteilen, Werkzeugen und Ersatzteilen gehalten. Diese disruptiv veranderte Perspektive auf die Technologien der Additiven Fertigung fuhrt zu Herausforderungen fur Material- und Prozessentwicklung, aber vor allem zu Chancen fur voellig neue Loesungen in der Konstruktion, durch z. B. bionische Formgebung, integrierte Effekte und gradierte Materialien. Dieses Buch gibt im Kontext einen Einblick in die aktuelle Forschung und Entwicklung zum Thema "Konstruktion fur die Additive Fertigung 2020" im deutschsprachigen Raum und wendet sich an Experten in Forschung und Wirtschaft. Es verschriftlicht die Vortrage und Diskussionen auf unserem diesjahrigen Workshop am Laserzentrum Hannover e.V. mit den Schwerpunkten: Spezifikation von Bauteilen und Prozessen, Methoden zur Abschatzung der Bauteileignung, Innovative Anwendungen der Additiven Fertigung sowie Entwicklung von Konzepten und Entwurfen. Der Workshop wurde unterstutzt durch Niedersachsen Additiv und die Wissenschaftliche Gesellschaft fur Produktentwicklung e.V.

Thermo-mechanical Modeling of Additive Manufacturing provides the background, methodology and description of modeling techniques to enable the reader to perform their own accurate and reliable simulations of any additive process. Part I provides an in depth introduction to the fundamentals of additive manufacturing modeling, a description of adaptive mesh strategies, a thorough description of thermal losses and a discussion of residual stress and distortion. Part II applies the engineering fundamentals to direct energy deposition processes including laser cladding, LENS builds, large electron beam parts and an exploration of residual stress and deformation mitigation strategies. Part III concerns the thermo-mechanical modeling of powder bed processes with a description of the heat input model, classical thermo-mechanical modeling, and part scale modeling. The book serves as an essential reference for engineers and technicians in both industry and academia, performing both research and full-scale production. Additive manufacturing processes are revolutionizing production throughout industry. These technologies enable the cost-effective manufacture of small lot parts, rapid repair of damaged components and construction of previously impossible-to-produce geometries. However, the large thermal gradients inherent in these processes incur large residual stresses and mechanical distortion, which can push the finished component out of engineering tolerance. Costly trial-and-error methods are commonly used for failure mitigation. Finite element modeling provides a compelling alternative, allowing for the prediction of residual stresses and distortion, and thus a tool to investigate methods of failure mitigation prior to building.

Advanced Gear Manufacturing and Finishing offers detailed coverage of advanced manufacturing technologies used in the production of gears, including new methods such as spark erosion machining, abrasive water jet machining, additive layer manufacturing, laser shaping, and sustainable manufacturing of gears. The industry in this area is constantly producing new settings where gears must endure ever increasing stresses, strains, and temperatures. Advanced methods in manufacturing, finishing, and surface property enhancement have emerged in recent years to meet these challenges. This unique book takes a critical look at the state-of-the-art research into these new methods, and the latest improvements to classic technologies in both gear manufacturing and finishing. This book is essential reading for researchers and engineers working in the fields of powertrain manufacturing, gear technology, and advanced manufacturing technologies.

Dieses Buch behandelt die additive Produktion mit dem Laser-Pulver-Auftragschweissen (LPA), welche eine wirtschaftliche und insbesondere ressourcenschonende Alternative zu konventionellen Produktionstechnologien fur die Luftfahrt darstellt. Die vorliegende Arbeit zeigt fur dieses Verfahren eine neuartige Prozessstrategie auf, um komplexe Bauteilgeometrien mit definierter Masshaltigkeit und den luftfahrtspezifischen Anforderungen entsprechend herzustellen. Hierfur wird eine erfahrungswissensunabhangige Prozessparameteridentifikation entwickelt, die mittels eines genetischen Algorithmus eine geeignete Prozessstrategie innerhalb der konkurrierenden Zielsetzungen identifiziert. Abschliessend wird das konsolidierte Prozessmanagement in der industriellen Prozesskette an einem Luftfahrtbauteil demonstriert und die Ressourceneffizienz sowie das Kostenpotenzial der LPA-Prozesskette werden bewertet.

Computational Methods and Production Engineering: Research and Development is an original book publishing refereed, high quality articles with a special emphasis on research and development in production engineering and production organization for modern industry. Innovation and the relationship between computational methods and production engineering are presented. Contents include: Finite Element method (FEM) modeling/simulation; Artificial neural networks (ANNs); Genetic algorithms; Evolutionary computation; Fuzzy logic; neuro-fuzzy systems; Particle swarm optimization (PSO); Tabu search and simulation annealing; and optimization techniques for complex systems. As computational methods currently have several applications, including modeling manufacturing processes, monitoring and control, parameters optimization and computer-aided process planning, this book is an ideal resource for practitioners.

Die industrielle Produktion ist fur Volkswirtschaften von herausragender Bedeutung. Neben der Schaffung von Arbeitsplatzen bilden vor allem ihre Beitrage zu Export, Wachstum und Innovation die Grundlage fur den oekonomischen Erfolg. Volkswirtschaften, wie auch Deutschland, profitieren zudem langfristig von ihrem hohen Industrieanteil, insbesondere in Krisenzeiten. Dennoch steht die Industrie vor entscheidenden Herausforderungen. Diese sind u.a. die Reduktion der Umweltwirkung bei gleichzeitiger Steigerung der Produktivitat, die Foerderung qualifizierter Mitarbeiter vor dem Hintergrund des zu erwartenden Fachkraftemangels sowie die Digitalisierung. Das vorliegende Lehrbuch fuhrt in die Organisation und Funktionen einer Fabrik ein. Es vermittelt die Grundlagen des Fabrikbetriebs mit Blick auf ihre praktische Anwendung: Die ersten drei Kapitel beschreiben die Produktion im volks- und betriebswirtschaftlichen Kontext, die Unternehmensstrategien und -strukturen sowie die Innovationsprozesse und die Produktentwicklung. In den Folgekapiteln werden die charakteristischen Aspekte und Methoden des Fabrikbetriebs anhand eines systemischen Wertschoepfungsmodells erlautert.

Das Buch bietet eine kompakte Darstellung der computerunterstutzten Fertigung im Produktentwicklungsprozess. Der Autor stellt die wichtigsten Fertigungsverfahren, Werkzeugmaschinen und Techniken vor und zeigt die Schnittstellen zu gangigen Systemen (CAD, CAM). Weitere Aspekte sind die Prozess-Steuerung mit Fertigungsleittechnik und das Qualitatsmanagement. Das Buch richtet sich an Studierende (Automatisierungs- und Elektrotechnik, Mechatronik, Maschinenbau, Wirtschaftsingenieur) sowie an Ingenieure, die sich einen UEberblick verschaffen wollen.

As many industries are beginning to learn, pollution prevention technologies offer more than just a way to comply with regulations, or even to "do the right thing." It also makes smart business sense. The authors of this book, both veterans of DuPont's in-house waste reduction team, have put together a "how-to" guide for locating and implementing the best pollution prevention strategies for particular manufacturing processes. The book codifies elements of fundamental pollution prevention knowledge that are "easily understood and broadly applicable," across a wide range of industries. At the heart of the book is what the authors call the "10-Step Method for Engineering Evaluations of Pollution Prevention Methods," which breaks down the process to such simple steps as defining problems, setting goals, and identifying, defining, and evaluating alternative strategies.

Das Buch beschreibt grundlegende Spezifikationen von Bauteilen und Prozessen, Methoden zur Abschatzung der Bauteileignung und Anwendung der Additiven Fertigung sowie zur Entwicklung von Konzepten und Entwurfen. Weiter werden die Konstruktion von Bauteilen, deren Gestaltung zur Sicherstellung funktionaler Anforderungen und der Herstellbarkeit sowie Methoden und Werkzeuge zur Bauteiloptimierung dargestellt. Es erfolgt die Beschreibung von Ansatzen zur rechnergestutzten Simulation sowie physischen Validierung von Bauteilen und die Erprobung von Bauteilen und Materialien. Daraus abgeleitet werden Massnahmen zur Sicherstellung von Qualitatsaspekten charakterisiert. Weiterhin werden die Integration von Additiven Fertigungsverfahren in bestehende Prozesse dargestellt sowie Massnahmen zur Steigerung der Wertschoepfung abgeleitet. Die Inhalte werden vor dem Hintergrund zum Aufbau neuer Geschaftsmodelle diskutiert, sie wurden 2018 auf einem Workshop prasentiert und zwischen Experten aus Forschung und Industrie eroertert.

This book covers a variety of topics related to the Industry 4.0 concept, with a special emphasis on the efficiency of production processes and innovative solutions for smart factories. It describes tools supporting this concept in both the mechanical engineering and biomedical engineering field. The content is based on papers presented at the 6th International Scientific-Technical Conference MANUFACTURING 2019, held on 19-22 May 2019, in Poznan, Poland. Virtual reality, simulation of manufacturing systems, additive manufacturing, big data analysis, automation and application of artificial intelligence, as well as economic and social issues related to the integration of those technologies are just some of the topics discussed here. All in all, the book offers a timely and practice-oriented reference guide for researchers and practitioners, and is expected to foster better communication and closer cooperation between universities and their business and industrial partners.

Dieses Buch beschreibt basierend auf dem gleichnamigen Innovationsprojekt im Spitzencluster it's OWL die Entwicklung intelligenter Verfahren und Systeme, um auch unter variablen Produktionsbedingungen eine zuverlassige Massenfertigung von Kupferbondverbindungen sicherzustellen.Dabei wird der gesamte Prozess der Ultraschall-Verbindungsbildung modelliert. Dies beinhaltet u. a. ein Reibmodell mit gekoppeltem Anbindungsmodell, den Ultraschall-Erweichungseffekt und den Verschleiss des Bondwerkzeugs. Zudem wird das Konzept einer selbstoptimierenden Bondmaschine vorgestellt, welche Prozessparameter in Abhangigkeit von Stoergroessen wie Verschleiss anpasst.Das Ultraschallbonden mit Aluminiumdraht ist ein etabliertes Fertigungsverfahren zur Kontaktierung von Leistungshalbleitern. Zukunftige Leistungshalbleiterchips erfordern jedoch einen Technologiewechsel zu Kupferdraht. Die Prozessparameter unterscheiden sich dabei deutlich von den bekannten Aluminiumprozessen, ihre Wechselwirkungen sind weitestgehend unbekannt.

In der laseradditiven Fertigung stellen fehlende Vorgaben fur die Qualitat des Metallpulvers und mangelnde Kenntnisse uber den Einfluss der Pulvereigenschaften auf die Qualitatsmerkmale der Bauteile besondere Herausforderungen dar, die die Etablierung der Technologie als (Serien-)Produktionsverfahren erschweren. Gegenstand dieser Dissertation sind grundlegende Untersuchungen zum Werkstoff- und Prozessverhalten von Metallpulvern in der laseradditiven Fertigung. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse werden Anforderungen an das Eigenschaftsprofil eines Pulverwerkstoffs fur die laseradditive Fertigung formuliert, die zum Zwecke der Qualitatssicherung zu prufenden Pulvereigenschaften vorgeschlagen und Handlungsempfehlungen zum Transport, zur Lagerung und zum Recycling abgeleitet.

Additive Fertigungsverfahren ermoeglichen aufgrund ihrer geometrischen Freiheitsgrade die Herstellung komplexer, optimierter Produkte. Trotzdem sind in der Anwendung der Technologie zahlreiche Potentiale noch nicht erschlossen. In der vorliegenden Arbeit wird eine Methodik zur technischen und wirtschaftlichen Bewertung von Potentialen in der additiven Fertigung sowie deren Erschliessung uber eine cloudbasierte Plattformloesung vorgestellt. Die Evaluierung eines dafur entwickelten Prototyps zeigt die hohe Leistungsfahigkeit der Methodik, effizient, effektiv und transparent Potentiale in der additiven Fertigung zu erkennen und wirtschaftliche Anwendungsfalle zu erschliessen.

Das Laserstrahltrennen kohlenstofffaserverstarkter Kunststoffe besitzt wegen der verschleiss- und kraftfreien Wirkungsweise technisches und wirtschaftliches Potential. Die geringe technische Bearbeitungsgute in Form einer Warmeeinflusszone oder geringe Vorschubgeschwindigkeiten beim Trennen hemmen die Etablierung des Verfahrens. Die Arbeit zeigt die Ursache fur den primaren Zielkonflikt zwischen der mittleren Breite der Warmeeinflusszone und der effektiven Vorschubgeschwindigkeit beim Trennen mit mehrfacher Laserbelichtung auf. In der Arbeit wird auf der Grundlage dieses Zielkonflikts eine Prozessgute definiert, die durch empirische und simulative Methoden optimiert wird. Dazu wird eine werkstoffliche Modifikation zur Steigerung der Absorption der Laserstrahlung vorgenommen. Zudem wird mittels numerischer Prozesssimulation und -optimierung die werkstoffliche Anpassung an den Laserprozess und insbesondere die abschnittsweise Anpassung der Prozessparameter untersucht. Weiter wird ein Verfahren zur kontaktfreien Messung der Breite der Warmeeinflusszone mittels Thermografie behandelt. Die Ansatze werden an einem Automobilbauteil demonstriert.