Spanende Fertigungstechnik (Fach) / Spanende Fertigungstechnik (Lektion)

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• Die wesentlichen Elemente in der Produktentstehung von Kundenseite bis zum Versand Kunde → Vertrieb → Konstruktion → Arbeitsvorbereitung → Fertigung → Montage → Versand
• Nennen sie 8 fertigungsbestimmende Elementgruppen einer Fertigungszeichnung • Längen- und Winkeltoleranz• Form- und Lagetoleranz• ISO Bohrungs-/ Wellentoleranz• Oberflächenrauheiten• Konstruktionselemente• Fertigungshilfeelemente• Werkstoff• Wärmebehandlung, Härte• Oberflächenbeschaffenheit• Geometrische Grundkörper
• Wie sind die Grob- und die Feingestalt eines Werkstückes untergliedert ? Grobgestalt: Maß Form Lage Feingestalt: Welligkeit Rauheit
• Welche Toleranzklassen nach DIN ISO 2768 kennen sie? Welches Grenzabmaß für das Nennmaß 80 mm ergibt sich bei der Tolerierung fein ? • f (Fein)• m (Mittel) • c (Grob)• v (Sehr Grob)ø 80mm f = ± 0,15 mm
• Nennen sie 10 tolerierte Eigenschaften zu Form- und Lagetoleranzen eines Werkstückes • Geradheit• Ebenheit• Rundheit• Zylinderform• Parallelität• Rechtwinkligkeit• Neigung• Position• Symmetrie• Koaxialität / Konzentrität• Rundlauf• Planlauf• Gesamtrundheit• Gesamtplanlauf
• Welche Toleranzklassen nach DIN ISO 1101 für Form- und Lage kennen sie ? Welches Grenzabmaß für das Nennmaß 50 mm ergibt sich bei der Tolerierung H ? • H• K• L50mm H = 0,1
• Welche IT-Qualitäten sind beim Bohren und beim Drehen zu erreichen ? Bohren:  IT 11 - IT 14 Drehen: IT 6 - IT 10
• Definieren sie die Oberflächenrauheitskenngrößen Ra und Rz (Skizze und Formel) • Rz ( Größte Höhe des Profils) : Summe der größten Profilspitze und der Tiefe des größten Profiltals.• Ra ( Arithmetischer Mittelwert der Profilordinaten) : Mittelwert aller Ordinaten innerhalb der Messstrecke
• Nennen sie je 3 Beispiele von Messhilfsmitteln, Handmesswerkzeuge, Lehren und Normalen Messhilfsmittel: Messplatten, Prismen, Lineale, Halterungen, Spannhilfen Handmesszeuge: Messchieber, Messuhren, Messtaster, Messschrauben, Messbänder Lehren: Maßlehren, Formlehren, Funktionslehren Normale: Endmaße, Strichmaße, Kreisteilungen, Lichtwellen( Laser), Rauheitsnormale, Gewindenormale
• In welche Hauptgruppen können die spanenden Fertigungsverfahren unterteilt werden? Spanen mit geometrisch bestimmten Schneiden Spanen mit geometrisch unbestimmten Schneiden
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• Die spanenden Fertigungsverfahren mit geometrisch bestimmter Schneide sind nach DIN (8580-8589) eingeteilt. Nennen Sie bitte 7 Verfahren • Fräsen• Drehen • Bohren• Hobeln • Räumen• Sägen• Bürstspanen• Feilen• Meißeln
• Die spanenden Fertigungsverfahren mit geometrisch unbestimmter Schneide sind nach DIN (8580-8589) eingeteilt. Nennen Sie bitte 5 Verfahren • Schleifen ( mit rotierenden Werkzeug)• Honen• Läppen• Strahlspanen• Hubschleifen• Bandschleifen• Gleitspanen
• Skizzieren Sie bitte die prinzipiellen Schritte der spanenden Herstellung eines Fertigteils einschließlich der vier wichtigsten Wärmebehandlungsverfahren Rohteil⇒ Schruppen ⇒ Glühen ⇒ Schlichten ⇒ Anlassen,Härten, Vergüten ⇒ Feinstbearbeitung ⇒ Fertigteil
• Welche Mittenrauhwerte Ra sind beim Drehen (Längs-), Bohren, Schleifen, (Rundumfangs-)Honen und Läppen im Mittel erreichbar ? • Drehen ( Längs) = 0,2 µm – 50 µm• Bohren = 1,6 µm – 25 µm• Schleifen = 0,012 µm – 6,3 µm• (Rundumfangs-)Honen = 0,2 µm – 1,6 µm• Läppen = 0,006 µm – 0,21 µm
• Schnittkraft Fc Passivkraft Fp Vorschubkraft Fv ergeben: Zerspankraft F
• Nennen Sie bitte drei Spanarten und vier Spanformen Spanarten: Fließspan, Scherspan, Reißspan Spanformen: Bandspan, Wirrspan, Schraubenspan, Schraubenbruchspan, Spiralspan, Bröckelspan
• Von welchen sieben Haupt-Einflußfaktoren hängt die Spanformbildung ab ? • Schneidstoff• Werkzeugmaschine• Schnittbedingungen• Werkstoff• Kühlschmiermittel• Schneidengeometrie• Spanformung
• Mit welchen HM-Sorten (M, P oder K) bearbeiten Sie die Werkstoffe Baustahl, Gusseisen und rostfreier Stahl ? P = StahlM = rostfreier StahlK = Grauguss
• Nennen Sie bitte 5 verschiedene Verschleißmechanismen • Reibungsverschleiß• Pressschweißverschleiß• Diffusionsverschleiß• Chemischer-Verschleiß• Plastischen Verformung und Rissbildung
• Nennen Sie bitte 5 verschiedene Verschleißformen. Welche Verschleißformen werden zur Verschleißmessung herangezogen ? • Freiflächenverschleiß• Kolkverschleiß• Plastische Verformung• Ausbröckelung / Werkzeugbruch• Aufbauschneide
• Wie verteilt sich die durch den Zerspanprozess entstehende Wärme prozentual auf Span, Werkzeug und Werkstück ? 70 - 80 % im Span 10 - 15 % im Werkzeug 5 - 10 % im Werkstück
• Definieren Sie bitte die sog. Standzeit T. Nennen Sie bitte 7 Haupt-einflussgrößen auf die Standzeit Standzeit ist die Zeit zwischen Schleifen und Nachschleifen, in der die Schneide im Einsatz ist. • Werkstückwerkstoff• Schneidstoff• Oberfläche• Schneidform• Steife• Spanquerschnitt• Kühlschmiermittel• Schnittgeschwindigkeit
• Nennen Sie bitte 7 verschiedene Drehverfahren (neben dem CNC-Drehen) • Längsrunddrehen• Querrunddrehen• Gewindedrehen• Längsplandrehen• Quer-Abstechdrehen• Stechdrehen• Kegeldrehen
• Mit welchen 3 spanenden Dreh-Verfahren können Gewinde hergestellt werden ? • Gewindedrehen• Geweindestrehlen• Gewindeschneiden• Kegelgewindedrehen• Spiraldrehen
• Welche Möglichkeiten bestehen auf einer konventionellen Leit- und Zugspindel-Drehmaschine Kegel zu drehen ? Kegeldrehen durch Ausschwenken des Oberschlittens
• Welcher technologischer Parameter beim Drehen beeinflusst die Oberflächenrauhigkeit am stärksten ? Vorschub
• Welchen Einfluss nimmt der Eckenradius r auf die theoretische Oberflächenrauheit Rt ? Formulieren Sie diesen Zusammenhang bitte mathematisch (keine Formel notwendig) Die theoretische Rautiefe ergibt sich aus der Form der Schneidkante und durch die Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück
• Mit welchem Drehverfahren können komplizierte Profile mit Standard-Wendeschneidplatten erzeugt werden, wenn keine CNC-Maschine zur Verfügung steht ? DrehmeißelGeeignete Wendeschneidplatten
• Warum wird beim Plandrehen auf einer CNC-Drehmaschine die Drehzahl vom Außendurchmesser zum Innendurchmesser hin erhöht ? Werkstückdurchmesser abhängig ist und dieser sich beim Plandrehen von außen nach innen verkleinert.
• Nennen Sie bitte 4 Möglichkeiten der Werkstückspannung beim Drehen • Planscheibe• Dreibackenfutter• Spannzange• Spanndorn
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• Nennen Sie bitte 3 Möglichkeiten der Klemmung von Wendeschneidplatten beim Drehen • Klemmung über Bohrung mit Schraube• Klemmung über Bohrung mit Kniehebel• Klemmung über Spannfinger• Klemmung über Bohrung und Spannfinger
• Welche Angaben beinhaltet die ISO-Kodierung der Spannsysteme und der Wendeschneidplatten Norm-Nummer des Halters Art der Befestigung Grundform der Wendeschneidplatte Form des Halters Normal-Freiwinkel der Platte Ausführung des Halters Höhe der Schneidecke Schaftbreite Länge des Halters Größe der Wendeschneidplatte
• Durch welchen Schnittparameter können Sie die Standzeit T beim Drehen am stärksten beeinflussen ? Schnittgeschwindigkeit vc
• Wie kann das Durchbiegen schlanker Werkstücke beim Drehen vermindert werden ? Zu welchem Maßfehler führt die Durchbiegung schlanker Werkstücke beim Drehen am Werkstückende und in der Werkstückmitte ? Mit einer LünetteDas Maß in der Mitte der Welle stimmt nicht mit den eingespannten Enden überein, da das Material beim Drehen weggedrückt wird.
• Erklären Sie bitte den Unterschied zwischen Hobeln und Stoßen hinsichtlich Werkstück- und Werkzeugbewegung Hobeln: WS führt Hauptbewegung aus, WZ die Vorschub- und Zustellbewegung (Karotten)Stoßen: WS führt Vorschubbewegung durch, WZ die Haupt und Zustellbewegung
• Wie wird beim Räumen der Vorschub f erzeugt ? → Der Vorschub ist im Werkzeug integriert
• Nennen Sie bitte drei Beispiele von Profilen, die durch das Innenräumen erzeugt werden können Rechtecke Innennuten Innenverzahnungen Vielecke
• Erklären Sie den Begriff der Tiefenstaffelung von Zähnen beim Innenräumen an Hand einer Skizze und zeichnen Sie bitte Vorschub und Schnittrichtung ein Unter Staffelung versteht man die durch die Anordnung der Zähne vorgegebene Spanabnahme. Die Staffelung der Zähne entspricht der Spanungsdicke h. Eine sogenannte Tiefenstaffelung liegt vor, wenn die Vorschubrichtung senkrecht zur Räumfläche liegt
• Welche gemittelten Rauhtiefen Rz in m sind beim Fertigungsverfahren Räumen zu erreichen ? 0,25µm – 16 µm
• Nennen Sie bitte 7 Bohrverfahren • Plansenken• Planeinsenken• Bohren ins Volle• Gewindebohren• Kernbohren• Aufbohren• Reiben• Profilbohren ins Volle
• Nennen Sie bitte drei Spannmöglichkeiten von Wendelbohrern • Schnellspannfutter• Kegeldorn• Schrumpffutter• Präzisionsfutter• Flächenspannfutter
• Welche Vorteile bietet das Reiben ? Nennen Sie bitte 4 Ausführungstypen von Reibahlen • Handreibahle• Maschinenreibahle mit zylindrischem Schaft• Maschinenreibahle mit Morsekegel• KegelreibahleBessere Oberfläche, Bessere Rundheit, Bessere Maßhaltigkeit
• Nennen Sie bitte 3 verschiedene Sägeverfahren • Mit Sägeblatt• Mit endlosen Sägeblättern• Mit Kreissägeblatt
• Welches Sägeverfahren kann auf Grund der erreichbaren Längen- und Winkelgenauigkeiten als das „ungenaueste“ Verfahren bezeichnet werden (Verschleiß berücksichtigt) ? Welches Verfahren erzeugt den breitesten Schnittkanal (Materialverlust) ? Ungenauste : Bügelsägen Breiteste: Kreisäge
• Welche Schnittgeschwindigkeiten sind beim Sägen von Stahl mit HSS-Bändern zu erreichen ? 60-80 m/min
• Nennen Sie bitte 5 unterschiedliche Kategorien von Fräsverfahren. • Umfangsfräsen• Stirnfräsen• Stirn-Umfangsfräsen (horizontal / vertikal)• Rundfräsen (außen / innen / Profil innen)• Langgewindefräsen• Gewindewirbeln• Kurzgewindefräsen• Walzfräsen• Längsprofilfräsen• Rundprofilfräsen• Formprofilfräsen
• Worin unterscheiden sich das Gegenlauffräsen und das Gleichlauffräsen hinsichtlich Vorschubrichtungswinkel , Anschnitt und Werkstückbelastung ? Vorschubrichtungswinkel: Gegenlauf ρ< 90° Gleichlauf ρ> 90° Anschnitt: Gegenlauf: steigt am Beginn des Spanungvorgange und reißt am Ende ab. Gleichlauf: schlagartiger Eingriff mit maximaler Schnittdicke, welche dann sinkt. Werkstückbelastung: Gegenlauf: Versuch, das Werkstück aus der Aufspannung zu ziehen, Schnittkraft wirkt nach oben Gleichlauf: Werkstück wird auf den Tisch gepresst, Schnittkraft wirkt nach unten Bei Gegenlauffräsen wird Schaftfräser zum Werkstück gezogen, beim Gleichlauffräsen vom Werkstück abgedrängt.
• Nennen Sie 4 Werkzeugwerkstoffe für das Schleifen • Normalkorund• Edelkorund• Zirkonkorund• Siliziumkarbid• Borkarbid• Bornitrid• Diamant
• Ordnen Sie bitte den Werkstückstoffen „Niedriglegierter Stahl“, „Rostfreier Stahl“ und „Hartmetall-Werkzeug“ geeignete Schleifmittel zu Edelkorund = niedriglegierter StahlZirkonkorund = nichtrostender Stahl Diamant = Hartmetallwerkzeug

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