Fokus Maturaarbeit

Danner Fabian

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Titel der Maturaarbeit:
Konstruktion und Bau einer 5-Achsen Fräsmaschine

Schule:
Kantonsschule Obwalden Sarnen

Betreuer/-in:
Gamper Samuel

Kategorie:
Physik, Mathematik, Informatik, Technik

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Zusammenfassung:
Fabian hat eine funktionierende 5-Achsen-CNC-Fräsmaschine komplett von Grund auf konstruiert, gebaut und in Betrieb genommen. Durch eine Nutzwertanalyse aller benötigten Bauteile, welche nicht selber hergestellt werden konnten hat sich Fabian intensiv mit verschiedenen Konstruktionsansätzen und Materialeigenschaften auseinandergesetzt. Mit Hilfe eines CAD-Programms erstellte Fabian ein 3D-Modell der Fräse. Daraus konnten technische Zeichnungen derjenigen Einzelteile erstellt werden, welche er selbständig fertigte. Zur Ansteuerung der 5 Motoren hat Fabian einen Elektroschalt-plan gezeichnet und gemäss diesem die elektrischen Komponenten verlötet. Da es im Hobby-Bereich fast keine 5-Achsige Fräsmaschinen gibt, musste sich Fabian mit der Steuerung der Fräsmaschine vertieft auseinandersetzen. Um alle 5 Achsen simultan ansteuern zu können hat er in einer bestehenden Software Anpassungen vorgenommen, so dass die vom CAM-Programm gelieferten Befehle auch verstanden und verarbeitet werden konnten. Das Endprodukt ist eine stabile 5-Achsen Fräsmaschine, welche alle geforderten Ansprüchen an Genauigkeit, Geschwindigkeit und Sicherheit erfüllt oder diese sogar übertreffen.

Würdigung:
Die Arbeit von Fabian zeichnet sich durch ein enorm tiefes Verständnis in den drei Fachbereichen Maschinenbau, Informatik und Elektrotechnik aus. 
Durch dieses Verständnis und seinem handwerklichen Geschick ist es Fabian gelungen eine Fräsmaschine zu bauen, welche mit 5 Achsen simultan betrieben werden kann. Durch Versuche mit diversen Mineralgüssen hat er die schwingungsdämpfenden Materialeigenschaften untersucht, um sich für die Best mögliche Zusammensetzung des Mineralgusses entscheiden zu können. Mit seiner Maschine können äusserst komplexe Werkstücke mit einer Widerholungsgenauigkeit von bis zu 0.01mm hergestellt werden.
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