Grundlagen der Fertigungstechnik (Subject) / Fragenkatalog (Lesson)

UPB Fragenkatalog

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• Womit befasst sich die Fertigungstechnik? Erzeugung geometrisch bestimmter, fester Körper durch Wandeln des Rohzustands in den Fertigzustand (mittels geeigneter Fertigungsmittel und -verfahren)
• Zu welchem Teilbereich der Industriellen Produktionstechnik gehört die Fertigungstechnik? Materialtechnik
• Wie heißen die anderen beiden Teile neben der Materialtechnik? - Informationstechnik- Energietechnik
• Einteilung der Fertigungsverfahren: Welches Ordnungsprinzip liegt vor? Skizziere es und nenne je min. 2 Beispiele pro Teilgebiet.  Einteilung der Fertigungsverfahren nach DIN 8580 Beispiele:   1.) Urformen:    Gießen, Sintern   2.) Umformen:   Schmieden, Biegen  3.) Trennen:     Spanen, Abtragen  4.) Fügen:    Schweißen, Kleben  5.) Beschichten:   Lackieren, Galvanisieren  6.) Stoffeigenschaften ändern: Härten, Glühen 
• Welche Fertigungsmöglichkeiten für Bolzen gibt es? - Umformen (Anstauchen, Fließpressen)- Trennen
• Nenne drei Fertigungsfehler und erläutere sie - Formfehler: Fehler in der Führung der Werkzeugmaschine                      Durchbiegung von Maschine oder Werkstück - Maßfehler: Außermittige Einspannung                     Form- oder Laufabweichung des Fräsers- Rauheit: Vorschub oder Zustellung des Werkzeuges                 Vorgang bei der Spanbildung                 Korrosionsvorgänge                Gitteraufbau des Werkstoffes
• Was versteht man unter der Bezeichnung Rmax? die maximale Rautiefe → größter Wert der Einzelrautiefen
• Definiere Urformen Erstellen von Werkstücken aus „formlosen“ Stoffen (geometrisch bestimmte Körper aus flüssigen oder pulverförmigen Stoffen)
• Def. Umformen Bildsames Ändern eines gegebenen Rohteils
• Def. Trennen Sammelbegriff für Zerteilen, Spanen, Abtragen. Ändern der Form eines Werkstücks durch „Abtrennen“ von Material
• Def. Beschichten Aufbringen fester, haftender Schichten auf Werkstücke
• Def. Fügen Vereinigen von Werkstücken
• Def. Stoffeigenschaften ändern Änderung der inneren Struktur des Werkstoffes
• Nenne jeweils die 2 genauesten Verfahren zur Erstellung von Länge, Dicke und Durchmesser. - Länge: Genauschneiden, Schneiden- Dicke: Honen, Maßwalzen- Durchmesser: Rundschleifen, Abstreckziehen
• Was versteht man unter Spanen? - ist dem Fertigungsverfahren Trennen zuzuordnen- mechanisches Bearbeitungsverfahren, indem überflüssiges Material in Form von Spänen abgetragen wird - Grundprinzip: Eindringen einer keilförmigen Werkzeugschneide in die Oberfläche des Werkstücks, Stauchung, Verfestigung und anschließendes Abschälen einer dünnen Materialschicht, des Spans - Werkzeugmaterial muss härter sein als der bearbeitete Werkstoff
• Was ist der Unterschied zwischen Spanen mit geometrischer Schneide und Spanen mit geometrisch unbestimmter Schneide?  - geometrisch bestimmte Schneide, wenn die Schneideanzahl, Form der Schneidkeile und Lage zum Werkstück bekannt und beschreibbar sind - geometrisch unbestimmt Schneide, wenn Schneideanzahl, Form der Schneidkante und Lage zum Werkstück nur über statistische Kenngrößen beschreibbar sind
• Welche Vor- und Nachteile hat das Spanen?  - schnelle einfache Bearbeitung- komplexe Geometrien- Verschleiß am Schneidteil- Werkstoffabfall
• Nenne die vier Spanbildungsarten. Wovon hängt die gebildete Spanart ab? - Fließspan, Lamellenspan, Scherspan, Reißspan → abhängig von den Werkstoffeigenschaften (Scherfestigkeit, elastischer/plastischer Fließbereich)
• Welche Spanverfahren mit unbestimmter/bestimmter Schneide sind bekannt? - bestimmte Schneide: Drehen, Bohren, Fräsen, Hobeln, Räumen, Sägen, Feilen, Bürsten,Schaben -unbestimmte Schneide: Schleifen, Bandschleifen, Hubschleifen, Honen, Läppen, Strahlspanen, Gleitspanen
• Welche Wirkprinzipien des Schneideneingriffs beim Spanen mit unbestimmter Schneide kennst du? Nenne Beispiele! - energiegebunden: Strahlspanen- kraftgebunden: Gleitschleifen, Honen- Bahngebunden: Schleifen, Honen- raumgebunden: Läppen
• Welche Verschleißformen bei Schleifkörnern gibt es? - chemischer und thermischer Bindungsverschleiß- Mikrorisse- Kernbruch- Bindungsbruch- Druckerweichung- mechanischer Abrieb
• Definiere Läppen Spanen mit losem, in einer Paste oder Flüssigkeit verteiltem Korn, dem Läppgemisch, das auf einem meist formübertragenden Gegenstück bei möglichst ungeordneten Schneidbahnen der einzelnen Körner geführt wird
• Def Gleitspanen Spanen, bei dem zwischen Werkstücken und einer Vielzahl von losen Schleifkörpern bzw. einem Schleifmittel unregelmäßige Relativbewegungen stattfinden, die die Spanabnahme bewirken. (Gleitspanen wird zum Entgraten und zur Verbesserung der Werkstückoberfläche eingesetzt)
• Definiere Honen Honen ist Spanen mit geometrisch unbestimmten Schneiden, wobei die vielschneidigen Werkzeuge eine aus 2 Komponenten bestehende Schnittbewegung ausführen, von denen mindestens eine Komponente hin- und hergehend ist, sodass die bearbeitete Oberfläche sich definiert überkreuzende Spuren aufweist
• Nenne 4 wichtigste Vorteile des Läppverfahrens. - fast alle Werkstücke werden ohne Einspannen bearbeitet- sehr feines Verfahren- Vorrichtungen werden selten benötigt- Selbst dünne und zerbrechliche Teile lassen sich feinstbearbeiten- auch bei Verbundwerkstoffen ist ein gleichmäßiger Abtrag gewährleistet- geläppte Flächen weisen keinen Spannungsverzug auf
• Erläutere das Prinzip des Strahlspanens - Strahlspanen ist ein Abtrennen von Spänen mit Hilfe von Strahlmitteln, die durch die Energieträger im Druck- oder Schleuderverfahren auf die zu behandelnde Oberfläche gestrahlt werden. Strahlspanen dient zum Entgraten, zur Verbesserung der Oberfläche oder zur Vorbereitung der Oberflächenbehandlung
• Welche zwei Unterscheidungsarten gibt es für das Strahlspanen? Gib je 2 Beispiele an! - Strahlzweck: Raustrahlen, Glättstraheln, Läppstrahlen, Polierstrahlen- Energieaufbringung/Energieträger: Druckluftstrahlen, Nassdruckstrahlen, Druckflüssigkeitsstrahlen, Dampfdruckstrahlen, Schleuderstrahlen, Läppstrahlen
• Was versteht man unter dem Begriff „Standzeit“? - die Zeit, in der eine Maschine ohne Unterbrechung arbeiten kann, bis die nächste Wartung, Reinigung o. Ä. durchgeführt werden muss- die Zeit zwischen zwei Wartungsintervallen
• Welche Spanformen gibt es und welche Vor- und Nachteile bringen sie mit sich? - Bandspan: große Spanraumzahl- Wirrspan: große Spanraumzahl- Schraubenspan: mittlere Spanraumzahl- Schraubenbruchspan: platzsparend- Spiralbruchspan: platzsparend- Spiralspanbrüche: platzsparend- Spanbruchstücke: platzsparend, aber teilweise verschweißt
• Welche Spanformen sind nicht wünschenswert im Hinblick auf die Arbeitssicherheit und Produktivität? - Band- und Wirrspan gefährden die Arbeitssicherheit- Band-, Wirr- und Schraubenspan sind aufgrund ihrer großen Spanraumzahl wirtschaftlich ungünstig, da sie zu viel Platz einnehmen
• Welche Auswirkung hat ein positiver/negativer Spanwinkel? Für welche Werkstoffe werden sie genutzt? - Spanwinkel beeinflusst das Stauchen und Abfließen des Spans sowie die Wärmeverteilung bei der Zerspanung- positiv (Schaben):   → Erzeugung eines langen Spans (Nachteil)  → leichte Zerspanung → schneller Schnitt  → Schnittkräfte in Richtung Maschinentisch  → Werkstückkante an der Unterseite sauber- negativ (Schneiden):   → Erhöhung der Stabilität der Schneide bei der Zerspanung harter Werkstoffe  → schwergängigere Zerspanung → größere Schnittkräfte  → Schnittkräfte in Richtung der Werkstückauflage  → Werkstückkante an der Oberseite besser als an der Unterseite- Werkstoff:  → positiver Spanwinkel: weiche Werkstoffe (Al, Al-Leg.), mittelharte, feste Werkstoffe        (Stahl)  → negativer Spanwinkel: harte und spröde Werkstoffe (Hartguss)
• Unterteile die Schneidstoffe in Untergruppen ein und nenne jeweils einige Bespiele! - Metallische Schneidstoffe: Schnellarbeitsstahl, Werkzeugstähle- Verbundschneidstoffe: Hartmetall, Cermets- Nichtmetallische Schneidstoffe: Keramik (oxidisch, nicht oxidisch, Mischkeramik, whiskerverstärkt), Diamant (monokristallin, polykristallin), Bornitrid (kubisch kristallin, CBN + Hartstoff, CBN + hexagonales Bornitrid)
• Welche Anforderungen werden an Schneidstoffe gestellt? - Zähigkeit- Biegefestigkeit- Verschleißfestigkeit- Wärmehärte- Schnittgeschwindigkeit
• Nenne die bekannten Formen des Werzeugschneidenverschleißes und beschreibe deren Entstehung in knapper Form! - übermäßiger Freiflächen- und Kerbverschleiß- Kolkverschleiß- Aufbauschneidenbildung- Entstehung durch Adhäsion, Diffusion, Oxidation, mechanischer Abrieb, plastische Verformung
• Was ist eine Aufbauschneide? Ablagerung auf der Scheide, die durch zu geringe Drehgeschwindigkeit festgeschweißt werden
• Warum kommt es ab einer bestimmten Geschwindigkeit zum Abbau der Aufbauschneide? da Aufbauschneiden vor allem bei im Verhältnis kleiner Schnittgeschwindigkeit und zu hohem Vorschub an der Spanfläche festschweißen dem kann man mit der Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit, der reichlichen Verwendung von Kühlschmierstoffen oder dem Einsatz von beschichteten Schneidstoffen entgegenwirken
• Welche Möglichkeiten des Spanbruchs beim Drehen sind möglich? Bruch von alleine Bruch am Werkzeug Bruch am Werkstoff
• Welche Rolle spielt der Span bei der Wärmeabfuhr? große Rolle: bei Stahl z.B. wird 75% der Wärme über den Span abgeführt
• Nimm eine Einteilung der Fräsverfahren vor! - Planfräsen- Rundfräsen- Schraubfräsen- Wälzfräsen- Profilfräsen- Formfräsen
• Wie kann man Bohrverfahren einteilen? - Plansenken- Rundbohren- Schraubbohren- Profilbohren- Umrundbohren- Handbohren
• Wozu dient Reiben?  dient zur Qualitätsverbesserung der Bohrung Durchmesservergrößerung ist dabei geringfügig
• Welche Aufgaben muss ein Kühlschmierstoff erfüllen? Kühlen Schmieren Späne abtransportieren
• Welche Winkel am Zerspanungswerkzeug sind charakteristisch? Einstellwinkel Spanwinkel Neigungswinkel des Werkzeugs
• Nimm eine Einteilung der Räumverfahren vor. Formräumen Planräumen Rundräumen Schraubräumen Profilräumen
• Nenne jeweils 2 Vor- und Nachteile für das Verfahrensprinzip des Räumens. Vorteile:- erlaubt hohe Ausbringung- ermöglicht die Herstellung komplexer Innen- und AußengeometrienNachteile:- weist eine eingeschränkte Flexibilität auf- vergleichsweise aufwendig und kostenintensiv
• Was ist das HSC-Verfahren? Welche Vorteile hat es? HSC = High Speed CuttingVorteile:- hohe Oberflächenqualität- Verringerung der Zerspankräfte- niedrige thermische Werkzeugbelastung- höhere Schnittgeschwindigkeit
• Welche Voraussetzungen müssen gegeben sein, um eine Trockenbearbeitung zuzulassen? - warmfeste Werkzeugstähle- Werkzeugbeschichtung- angepasste Schneidewinkel- Späneabsaugung- Schmierungs- und korrosionsfreie Maschinenelemente- Schallschutzmaßnahmen- leistungsfähige Antriebe für hohe Schnittgeschwindigkeiten
• Sie sollen die maßverkörpernden Flächen einer Lehre mit bestmöglicher Qualität bearbeiten. Welches Verfahren würden Sie einsetzen?  (Form-)Läppen
• Kann man mit Wasser Werkstücke bearbeiten? Wie kann man die Abtragsleistung steigern? Wasserstrahlschneiden, durch Zusetzen eines Abrasivs
• Ordne Abtragen den Fertigungsverfahren zu und unterteile weiter! - Trennverfahren- unterteilt in: Thermisches, chemisches und elektrochemisches Abtragen

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