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Penis (Fach) / Fertigungstechnik (Lektion)

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• Nach welchen beiden Kriterien erfolgt eine systematische Klassifizierung von Werkstücken? - Gestaltmerkmalen (Geometrie) - Fertigungsmerkmale (Technologie)
• Definieren sie den Begriff "Fertigen" nach Otto Kienzle Fertigen heisst, aus einer dargebotenen Stoffmenge ein nach Form, Größe, Genauigkeit, Stoff und Aussehen vorbestimmtes Gebrauchstück herzustellen.
• Definieren sie den Begriff "Mengenleistung" und nennen sie vier Möglichkeiten zu deren Erhöhung Ergebnisgröße je Zeiteinheit und Arbeitseinheit unter Berücksichtigung der Kosten -Verbesserung von Fertigungsverfahren, Fertigungsorganisation, Betriebsmitteln, Arbeitsmethoden
• Definieren sie den Begriff Produktivität und grenzen sie ihn von der Wirtschaftlichkeit ab Produktivität: -technisch-mengenmäßige Betrachtung -Ergebnisgröße je Zeit- und Arbeitseinheit Wirtschaftlichkeit: -wirtschaftlich-wertmäßige Betrachtung -unter Berücksichtigung der Kosten
• Nennen sie 4 mögliche Fertigungsfehler Maß-, Lage-, Formfehler und Rauheit
• Erläutern sie den Begriff Fehlergeometrie und geben sie drei damit verbundene Anforderungen an die industrielle Fertigung an. Abweichung von Soll- und Ist-Form Beherrschung der Fehler Fertigungsfehler: Werte außerhalb der Toleranzen makrogeometrische Fehler: Maß-, Lage-, Formfehler mikrogeometrische Fehler: Rauheit Anforderungen: Genauigkeit - Kosten Fertigungskontrolle - Qualitätssicherung Qualität fertigen, nicht "erprüfen"
• Für welche Fertigungsverfahren werden folgende Werkzeugstoffe eingesetzt? Kaltarbeitsstähle: Schneiden Warmarbeitsstähle: Gesenkschmieden, Druckgießen Schnellarbeitsstähle: Bohren, Fräsen Hartmetalle: Spanen, Umformen Schneidkeramik: Zerspanen
• Geben sie die vier Gestaltungsprinzipien mit je einem Fertigungsverfahren als Beispiel an Ungebundenes erzeugen: - Abformen: Gießen Geometrisches Erzeugen: Spanen Nachformen: Spanen
• Geben sie die wichtigsten Phasen des Lebenszyklus eines Produkts an. Produktidee Produktplanung Konstruktion Arbeitsvorbereitung Produktherstellung Produktvertrieb Produktnutzung Produktentsorgung/Produktrecycling
• Geben sie drei alternative Fertigungsverfahren für das gegebene Werkstück an. Skizzieren sie dabei die jeweiligen Formänderungen des Werkstücks. -durch Gießen (Urformen) -durch Anstauchen oder Fließpressen (Umformen) -durch Drehen (Trennen) -durch Schweißen (Fügen)  
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• Grenzen sie die Verfahrenstechnik von der Fertigungstechnik ab Verfahrenstechnische Prozesse: Veränderung formloser Stoffe bezüglich Struktur, Eigenschaftern oder Zusammensetzung. Ergebnis: Werkstoff Fertigungstechnische Prozesse: Herstellung geometrisch bestimmter fester Körper mit bestimmten Eigenschaften durch Fertigungsverfahren Ergebnis: Werkstück
• In welche Bereiche gliedert sich die industrielle Produktion im Hinblick auf die Produkte? Verfahrenstechnische Prozesse Fertigungstechnische Prozesse Montagetechnische Prozesse
• Einteilung der Fertigungstechnik nach DIN 8580 Schaffen der Form: -Zusammenhalt schaffen: Urformen Ändern der Form: -Zusammenhalt beibehalten: Umformen -Zusammenhalt mindern: Trennen -Zusammenhalt vermehren: Fügen, Beschichten Ändern der Stoffeigenschaft: -Stoffeigenschaft ändern:  
• Nennen sie die sechs typischen Hauptabteilungen eines produzierenden Betriebs Beschaffung Konstruktion Arbeitsvorbereitung Fertigung Montage Vertrieb
• Nennen sie die vier Zielgrößen der industriellen Produktion und ordnen sie diesen entsprechende Bewertungsgrößen zu Zielfaktoren: Produktivität, Flexibilität, Qualität
• Nennen sie fünf Merkmale der industriellen Produktion Strukturierung Systembildung Standardisierung/Normung Erzeugnisgliederung Arbeitsteilung Werkstücksystematik
• Nennen sie je drei Vorteile der Einzel-/Kleinserienfertigung und der Mengenfertigung Einzelfertigung: universal (Spezialisierung) große Flexibilität geringer Vorbereitungsaufwand Mengenfertigung: hohe Produktivität hohe Automatisierung geringer Abfall, wenig Späne
• Nennen sie je zwei Beispiele für Auftragswiederholkosten, Vorbereitungskosten und Einzelkosten bei der Fertigung eines Werkstücks einmalge Vorbereitungskosten Kvo Arbeitsplanung NC-Programmierung Sondervorrichtungen Sonderwerkzeuge Lehren, Schablonen Auftragswiederholkosten Kaw Arbeitspapiere Arbeitsprogrammträger Terminsteuerung Transport Rüsten außerhalb der Maschine Rüsten an der Maschine Kapitaldienst Einzelkosten Ke: Material Maschine Universalvorrichtung Werkzeuge Fertigungslohn Kontrolle Ausschuss Nacharbeit  
• Nennen sie je zwei Produktions-, Ziel- und Ergebnisfaktoren der industriellen Produktion Produktionsverfahren Material Energie Personal Wissen Betriebsmittel Information Zielfaktoren Produktivität Flexibilität Qualität Ergebnisfaktoren Produkte Wissen Service Einkommen Funktionsarten Planen Ausführen Kontrollieren  
• Geben sie die Grundpfeiler der Fertigung nach Kienzle an und nennen sie jeweils zwei zugehörige Begriffe Hauptgeometrie: Formen und Abmessung als Größe, Beherrschung der Formenwelt Fehlergeometrie: Genauigkeit, Fertigungskontrolle Mengenleistung: Produktivität, Wirtschaftlichkeit Umweltverträglichkeit: Umweltbelastende Prozesse, Umweltverhalten des Produktes Anpassung an den Menschen: Physiologie (Ergonomie), Psychologie
• Skizzieren sie den Zusammenhang zwischen den Kenngrößen, Elementen und der Rationaliserung der Produktionstechnik und geben sie jeweils drei Maßnahmen an Elemente Produkt Technologie Betriebsmittel Organisation Kenngrößen Produktivität Wirtschaftlichkeit Qualität Flexibilität Zuverlässigkeit Rationalisierung Verbesserung der Technologie Mechanisierung Automatisierung Einsatz technisch organisierter Informationssysteme
• Geben sie eine geeignete Werkzeugstoffgruppe für die folgenden Fertigungsverfahren an: Schmieden: Stanzen: Fräsen: Schleifen: Schmieden: Warmarbeitsstähle Stanzen: Kaltarbeitsstähle Fräsen: Schnellarbeitsstähle Schleifen: kubisches Bornitrid (CBN), Diamant
• Geben sie vier Verschleißmechanismen metallischer Werkstoffe an Deformation Adhäsion Abrasion Oberflächenermüdung oxidischer Schichtverschleiß Reaktions-Schichtverschleiß Schichtverschleiß
• Aus welchen Elementen besteht ein Technologiesystem Wirkgrößen: Werkstück Werkzeug Werkzeugmaschine Umgebung Einflussgrößen Werkstück Werkzeug Werkzeugmaschine Fertigungsbedingungen
• Nach welchen Kriterien wird ein Fertigungsverfahren ausgewählt? Hauptgeometrie Qualität Auftragsmenge/Stückzahl Wirtschaftlichkeit Flexibilität Automatisierbarkeit Energie- / Rohstoffeinsatz Umweltbelastung
• Nennen sie die Wirkprinzipien von Werkzeugmaschinen und geben sie jeweils einen dazu passenden Werkzeugmaschinentyp an Weggebundene Umformmaschinen (Exzenterpressen, Kniehebelpressen, Walzen) kraftgebundene Umformmaschinen (Ölhydraulik, Wasserhydraulik) energiegebundene Umformmaschinen (Fallhämmer, Gegenschlaghämmer) kinematisch gebundene spanende Werkzeugmaschinen
• Nennen sie die vier Haupteinflüsse der Werkzeugmaschine auf den Fertigungsprozess Wirkprinzip Leistung Statische Steifigkeit Dynamische Steifigkeit
• Durch welche Eigenschaft der Werkzeugmaschine wird die Entstehung und Ausprägung von Schwingungen beeinflusst? Zu welcher Art von Fehlern führen Schwingungserscheinungen? Dynamische Steifigkeit: Schwingungen ->mikrogeometrische Fehler Statische Steifigkeit: Kraft/Federweg -> makrogeometrische Fehler
• Nennen sie vier Elemente des Maschinensystems einer Werkzeugmaschine Gestell Fundament Führungen Antriebe Steuerung Werkzeugwechsler Werkzeugaufnahmen Werkstückwechsler Messeinrichtungen Ver- und Entsorgungseinrichtungen Maschineneinhausung und Sicherheitseinrichtungen
• Nennen sie vier Eigenschaften, die von Werkzeugstoffen gefordert werden Formbeständigkeit bei erhöhter Temperatur Bruchsicherheit Verschleißwiderstand bei erhöhter Temperatur Warmrissunempfindlichkeit Beständigkeit gegen Diffusion und Oxidation
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• Bezeichnen sie alle Formteile der skizzierten, zum Gießen fertig vorbereiteten Kompaktform eines Bauteils Belastung gegen Auftrieb Steiger Formsand Kern Einguss Oberkasten Unterkasten
• Definieren sie das Fertigungsverfahren Gießen nach DIN 8580 Überführung des schmelzflüssigen Werkstoffes in geometrisch bestimmte Teile mit bestimmten Eigenschaften
• Durch welches wesentliche Mermal unterscheidet sich der Nassguss vom Trockenguss? Nennen sie drei Vorteile von Nassguss gegenüber Trockenguss Nassguss überwiegend Anwendung für kleine bis mittlere Gussstücke für größere Serien geeignet gut automatisierbar (maschinenformen) wirtschaftlich Trockenguss für größere Gusstücke getrocknete Formen höhere Festigkeit höhere Gasdurchlässigkeit Nachteil: Aufwand für Trocknung
• Geben sie die prinzipiellen Ablaufschritte beim Feingießen an Modellherstellung Montage Tauchen Besanden Kompaktform:                                                          Schalenform: Hinterfüllen                                                                  Schalenbildung durch                                                                                      mehrmaliges Tauchen Ausschmelzen Gießen Ausklopfen Trennen Schleifen
• Nennen sie die drei Hauptgruppen der metallischen Gusswerkstoffe Eisen-, Leichtmetall-, Schwermetall-Gusswerkstoffe
• Nennen sie die Einteilung der Gießverfahren hinsichtlich der verwendeten Formen und Modelle mit Angabe je eines beispielhaften Verfahrens Gießen in verlorene Formen auf Sandbasis hergestellt ohne oder mittels Modell: -Modellplatte: Formguss in Kastenform Formguss in Sandballen Maskenformguss Maskenformguss in Bodenform -hergestellt mittels verlorenem Modell Modellausschmelzverfahren Vollformguss Gießen in metallische Dauerformen: -Gießwerkstoff einfüllen ohne Druck: Kokillenguss Schleuderguss -Gießwerkstoff einfüllen mit Druck Druckguss (Kaltkammer/Warmkammer)
• Nennen sie je zwei Vor- und Nachteile des Fertigungsverfahren Gießen Vorteile kürzest möglicher Weg vom formlosen Stoff zum fertigen Werkstück Größtmögliche Gestaltungsfreiheit auch für komplexe Formen durch Prinzip ABFORMEN Großer Gewichtsbereich (1g bis über 100t) Breite Platte an Gusswerkstoffen (Eisen-, Leichtmetall-, Schwermetall-Gusswerkstoffe) Nachteile Lunkerbildung im Guss Außenhaut teilweise hart und verzundert
• Nennen sie vier Methoden zur Formherstellung beim Gießen Handformen Herdformen Schablonenformen Maschinenformen Kastenformen kastenloses Formen Maskenformen Croning-Verfahren Verbundgießen
• Welche Funktionen haben die folgenden Bestandteile einer Gussform: Kerne Steiger Gewichte/Verschraubungen Kerne Herstellung von Innenkonturen (Hohlräumen) Steiger Vermeidung der Volumenkontraktion Speiser, Steiger oder Druckmasseln - Füllkörper, die Volumenausgleich im flüssigen Zustand bewirken Nachspeisen des Anteils der flüssigen Schwindung und der Erstarrungsschwindung durch die Wirkung kommunizierender Röhren Gewichte/Verschraubungen Bei horizontal geteilten Formen Abfangen des Gießdrucks und des Auftriebs (durch Beschweren und Verklammern der Oberformhälfte) entfallen bei den Dauerformverfahren, da Zuhaltekräfte der Kokillenhälften groß genug
• Wozu werden in der Gießereitechnik Kerne benötigt? Aus welchen Werkstoffen können diese bestehen? Herstellung von Innenkonturen (Hohlräumen) Formgrundstoff Quarzsand Zirkonsand Formstoffbindemittel Ton Zement Phenolharz Furanharz Formstoffzusätze Steinkohlestaub Schwefel
• Definieren sie das Fertigungsverfahren Pulvermetallurgie nach DIN 8580 Urformen aus dem festen (körnigen oder pulverigen) Zustand und Stoffeigenschaften ändern
• Definieren sie den Begriff Sintern Wärmebehandlung eines Systems sich berührender Einzelteilchen oder eines porösen Körpers ohne oder mit äußerem Druck, wobei soviel feste Phase erhalten bleibt, dass die Formbeständigkeit gewahrt wird. Prozessparameter: Sintertemperatur Sinterdauer Sinteratmosphäre
• Grenzen sie die Begriffe gemischtlegierte und anlegierte Pulver gegeneinander ab gemischte Pulver Basispulver Legierungspulver Gleitmittel anlegierte Pulver oberflächiges Anlegieren durch Glühen fertiglegierte Pulver
• Nennen sie drei Eigenschaften der Metallpulver, die die Formfülleigenschaften wesentlich beeinflussen Teilchengröße Teilchengeometrie Fließgeschwindigkeit
• Nennen sie vier Anwendungsmerkmale der Pulvermetallurgie Formgebungsverfahren zur Herstellung einfacher und komplizierter Teile Herstellung komplexer Werkstoffe aus metallischen und nichtmetallischen Komponenten Erzeugung gleichmäßiger, homogener Gefügestrukturen und Stoffeigenschaften mit definierter Dichte bzw. Porenraum geringer Werkstoff- und Energieeinsatz
• Nennen sie vier Fertigungsverfahren zur Formgebung bei der Pulvermetallurgie koaxiales Pressen (einseitig oder zweiseitig) Drucksintern (isostatisches Heißpressen) isostatisches Kaltpressen Pulverwalzen Strangpressen Hochenergieumformen Schlickergießen Schüttsintern
• Nennen sie vier hauptanwendungsgebiete der Pulvermetallurgie Verarbeitung von hochschmelzenden Metallen und Superlegierungen verbundwerkstoffe aus duktiler Metallmatrix mit eingelagerten Hartstoffen (Karbide, Nitride, Oxide), zB Hartmetalle oder Reibwerkstoffe Sinterkörper mit definiertem Porenraum zB Filterkörper, Drosseln, Flammsperren, selbstschmierende Gleitlager Genaukonstruktionsteile - Pulvermetallurgie als Alternative zum Feingießen, Fließpressen und spanender Bearbeitung - zB. Zahnräder, Ölpumpenrad
• Welche drei Temperaturen werden beim Sinterprozess durchlaufen und wie hoch ist die maximale Sintertemperatur Ausbrennen: 450-550°C zum Ausbrennen(-dampfen) von Gleitmitteln Sinterzone: 1100-1280°C, 20-40min Kühlzone: Abkühlen auf 50°C im Schutzgasstrom( H2, gespaltenes Ammoniak, Endogas)
• Benennen sie die fünf Einteilungsgruppen der Umformverfahren nach DIN 8582 und nennen sie je ein Fertigungsverfahren als Beispiel. Nach welchem Kriterium erfolgt die Einteilung der Umformverfahren Druckumformen: Walzen Zugdruckumformen: Tiefziehen Zugumformen: Längen Biegeumformen: Biegeumformen mit geradliniger Werkzeugbewegung Schubumformen: Verschieben (Schubumformen mit geradliniger Werkzeugbewegung) Einteilungskriterium: Unterscheidung nach dem Spannungszustand
• Nennen sie die drei wichtigsten Verfahrensparameter, die den Umformvorgang bestimmen Geometrie des Bauteils Werkstoff des Bauteils maximaler Innendruck Dichtsystem Verwendungszweck (Prototyping oder Serienbetrieb)

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