Muster Be Rich t

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HauptgruppenderFertigungsverfahrennachDIN8580HauptgruppeBeschreibungVerfahrenUrformenAusformlosemStoffwirddurchZusammenhaltderStoffteilcheneinWerkstckerstellt.Gieen,Sintern,RapidPrototyping,Spinnen,etc.UmformenBildsameFormnderungbeigleichbleiben-derMasseundVolumenWalzen,Schmieden,Prgen,Drcken,Tiefziehen,Biegen,Ziehen,etc.TrennenFormnderungdurchAbtragenvonWerkstoffteilchenFeilen,Sgen,Bohren,Drehen,Frsen,Scherschneiden,Keilschneiden,Schleifen,etc.FgenVerbindenvonmehrerenWerkstckeningeometrischbestimmterFormVerschrauben,Schweien,Lten,Kleben,Nieten,etc.BeschichtenAufbringeneinerfesthaftenden,formlosenSchichtLackieren,Aufdampfen,Galvanisieren,etc.StoffeigenschaftenndernVerndernderEigenschafteneinesWerkstoffesHrten,Weichglhen,etc.Grundpraktikum in derWilli Student3Fa.Blechanlagenbau GmbH&Co.KG

1. Firmenprofil:XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXist eines der weltweit grten Schmiedeunternehmen. Zu den Hauptkundenzhlen Automobilbranchen, welche Fahrwerks- und MotorenkomponentenXXXXXXXXXXXbeziehen. Weiterhin werden am Standort XXXXXXXu.a. Weichenteilefr Bahnstrecken sowie Baggerzhne weiterentwickelt, gefertigt und in der ganzen WeltvertriebenDie Gesenkschmiede verfgt mit seinen ca. XXXX Mitarbeitern ber eine eigene Ent-wicklungs- und Konstruktionsabteilung und Werkzeugfertigung und ist somit in den meistenBereichen unabhngig. Produkte werden in enger Zusammenarbeit mit den Kunden Vorortkonstruiert und entsprechende Gesenke selbst gefertigt. Verschleierscheinungen anGesenken und Werkzeugen knnen ohne Fremdfirmen behoben werden. Ein Expertenteamautomatisiert fortlaufend Maschinen und Anlagen.XXXXXXXXXX ist 2004 aus XXXXXXXXX hervorgegangen und seitdem ein Tochterun-ternehmen der XXXXXXX-Gruppe, welche weitere Standorte in Indien, den USA,Schottland, Schweden, China und Deutschland besitzt.Die Firma betreibt eine Lehrwerkstatt, in der das Grundpraktikum zeitweise absolviert wurde.

2. Hauptgruppen der Fertigungsverfahren nach DIN 8580Tabelle 1: Hauptgruppen der Fertigungsverfahren nach DIN 8580 (Vorlesungsskript Prof. Maresch, FHDsseldorf)

Grundpraktikum in derWilli StudentFa.Blechanlagenbau GmbH&Co.KG

3. Grundpraktikum vom 14.07. bis 18.07.2008

3.1 FeilenDas Feilen gehrt nach DIN 8580 zu der Hauptgruppe Trennen.Die Feile ist ein Werkzeug fr eine spanende Formgebung. Sie wird hufig fr Form- undAbtragungsarbeiten, aber auch zum Schrfen (z.B. von Sgen) oder zum Entgraten verwendet.Gehauene Feilen bestehen aus hintereinander angeordneten Schneidkeilen - dem sogenanntenHieb -, welche durch eine parallele Fhrung zur Werkstckoberflche eine dnne Material-schicht (Spne) abtrennen. Je nach Material und gewnschter Oberflchengte, gibt esverschiedene Feilentypen. Besitzt die Feile nur eine Reihe paralleler Einkerbungen, sprichtman vom Einhieb. Dieser ist zur Feilenachse leicht angeschrgt, damit die Spne abgefhrtwerden und nicht die Kerbungen verstopfen. Der Schrgungswinkel steigt mit der Hrte desWerkstoffes an. Die hufigste Hiebart ist der Kreuzhieb. Hier kreuzen sich zweiEinkerbungsreihen, welche nacheinander gehauen werden (erst Unter-, dann Oberhieb). Dieseknnen in unterschiedlichen Winkeln angeschrgt sein.Feine Feilen besitzen dicht angeordnete Hiebreihen, bei grberen Feilen wird der Abstand derReihen grer. Die Hiebzahl wird in Hieben pro cm gemessen (beim Kreuzhieb zhlt derOberhieb). Nach DIN 8349 ist die Hiebzahl in Abhngigkeit von der Lnge der Feile(Werkstattfeile) und einer Hiebnummer zwischen eins und vier festgelegt. Mit steigenderHiebnummer - bei konstanter Lnge - steigt auch die Hiebzahl. Bei konstanter Hiebnummerund steigender Lnge sinkt die Hiebzahl.

Gehauene Werkstattfeilen (Hiebzahlen plus/minus 5%)Lnge in mm100110125150175200250300350400Hiebnummer 1 Hiebnummer 2 Hiebnummer 3 Hiebnummer 417 23 28 34- 22 - -15 20 25 3113 18 23 28- 16 - -10 15 20 248 13 17 217 11 15 196,5 10 14 176 9 13 16Tabelle 2: Hiebzahlen in Abhngigkeit von Feilenlnge und Hiebnummer nach DIN 8349 (Grundkenntnisse derMetallverarbeitung, RKL-Lehrmittel)

Neben gehauenen Feilen gibt es noch gefrste Feilen und Raspeln.

In der Lehrwerkstatt von XXXXXXXXXX befinden sich an jedem Arbeitsplatz vierKreuzhiebfeilen. Eine 400mm-Feile wird zum Schruppen eingesetzt. Einige MillimeterMaterial knnen mit ihr mhelos entfernt werden. Eine 250mm-Feile dient zum grobenEbnen. Zur Herstellung besserer Oberflchengten steht eine feinere Feile gleicher Lnge zurVerfgung. Zum Entgraten und Ebnen kann eine kleinere Feile genutzt werden.

bung 1: Stegflchen eines U-Profils parallel auf Ma zu feilen (sieheAnhang)Nachdem man die Festmae (hier: Grundflche 100mm x 65mm, Steghhe 41mm) mit demMessschieber berprft hat, wird das U-Stck auf das Wunschma angerissen. Die Stegewerden auf 38mm eben und parallel geschliffen. Mit der Rundung nach unten mssen die

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Grundpraktikum in derWilli StudentFa.Blechanlagenbau GmbH&Co.KG

Feilen gleichmig belastet werden, sodass beide Kanten in gleicher Menge abtragen.Verbleibende Kantenberstnde (Grate) werden entgratet.

bung 2: Herstellung eines Blechbackenpaares (siehe Anhang)Zunchst ist mit Hilfe des Ausbildungsleiters folgender Arbeitsplanentwickelt worden:

1. Rohmae prfen (kann das Werkstck aus dem Halbzeuggefertigt werden?)2. Bleche auf Auenma feilenerste lange Seite eben feilenzweite lange Seite eben und parallel und mahaltig (85mm) zurersten Seite feilendritte Seite eben und winkelig zur ersten und zweiten Seite feilenvierte Seite eben, parallel und mahaltig (120mm) zur dritten Seite und winkelig zurersten und zweiten Seite feilen3. Radius von 12mm an den Ecken anreien (Hilfsmittel: Radienlehre)4. Fase von 2mm umlaufend (an drei Seiten) anreien5. Radius (3) nach Anriss anfeilen6. Fase (4) nach Anriss anfeilen7. Biegekante (35mm) anreien8. Bis zur Anrisslinie (7) 35mm einspannen und ausrichten und mit Schlosserhammer auf90 abwinkeln (Hilfsmittel: Pritsche und Biegehilfe)

Die Fertigung der ersten Blechbacke wurde von einem erfahrenen Auszubildenden begleitet -die Fertigung der zweiten Backe wurde selbstndig durchgefhrt.Die grten Schwierigkeiten bestehen in der Umsetzung der Fertigungsschritte 2.1 bis 2.4, daneben Ebenheit, Mahaltigkeit mit einer Toleranz von 0,5mm auch Winkeligkeit gefordertwird.Die Mahaltigkeit wird mit einem Messschieber berprft die Parallelitt durch dreiMessvorgnge an unterschiedlichen Orten.Wichtig ist auch die Ebenheit der Kanten. Legt man die grade Seite des Winkels leichtangeschrgt auf die Werkstckoberflche, so ist bei ebenen Flchen kein Lichtspalt zwischenWinkel und Materialoberflche zu sehen. (Lichtspaltverfahren)

Fr das Anreien der Radien (3) wird der Mittelpunkt als Schnittpunkt zweier parallel zu denKanten durchgefhrte Anrisse (Abstand 12mm) gefunden. Damit der Zirkel beim Anreiender Kreisbgen (5) nicht abrutscht, werden die Mittelpunkte gekrnt.Die Kreisbgen werden gefeilt, indem man die Feile durch eine bogenartige Auf- undAbwrtsbewegung nur punktuell aufsetzt. Mit einer Radienlehre wird das Ergebnis berprft.Fr das Festlegen der Fase (4) werden die entfernteren Mae (83mm, bzw.118mm) mit demMessschieber eingestellt und angerissen, da das Abmessen von 2mm zu Ungenauigkeitenfhren kann.Nach dem Anreien der Biegekante (7) auf der fasenabgekehrten Seite spannt man das Blechbndig zur Biegekante ein. Mit dem Schlosserhammer wird das Blech um 90 gebogen. EinePritsche schtzt dabei das Blech vor Beschdigungen. Bei der Feinbearbeitung wird Pritschedurch eine Biegehilfe (Metallquader) ersetzt. Ist der Winkel geringer als 90, kann man diesenvergrern, indem das Blech mit den Kanten nach unten auf die Anreiplatte gelegt und mitHammer und Biegehilfe auf die Falte geschlagen wird.

5Grundpraktikum in derWilli StudentFa.Blechanlagenbau GmbH&Co.KG


4.1 Strecken und SchweifenStrecken und Schweifen gehren zum spanlosen Formen. Durch Schlagen einer Hammerfinne(Kerbe) dehnt sich das Blech in der Einkerbung aus und verformt sich.Beim Strecken werden nur auf einer Hlfte des Werkstcks - winkelig zu dessen Auenkante- Kerben geschlagen. Der Werkstoff wird auf dieser Seite verdrngt und biegt sich inRichtung der anderen Seite. Fr groe Streckungen mssen die Kerben an der Werkstckau-enkante mglichst nah und durch leichtes Anschrgen des Hammers mglichst tief sein. Einegleichmige Streckung erhlt man durch einen gleichmigen Kerbenabstand.Biegt sich der Werkstoff in eine ungewnschte Richtungen, so muss das Bauteil spanloszurckgeformt (gerichtet) werden.

bung 3: Gestrecktes und geschweiftes Blech (siehe Anhang)Auch vor dieser bung ist zunchst ein Arbeitsplan aufgestellt worden, welcher in den erstenbeiden Punkten mit dem Plan aus bung 2 identisch ist. Da die Kanten nach dem Streckenund Schweifen ihre Ebenheit, Mahaltigkeit, Winkeligkeit und Parallelitt verlieren undgroteils eine wellige Form annehmen, muss bei dieser bung nicht so genau gearbeitetwerden, wie bei bung 2.3.3.13.23.34.Anrissim Abstand von 30mm (Grenze Schweifen) und35mm (Grenze Strecken), sowieder Symmetrieachse bei 10mm (in dem Bereich, welcher gestreckt werden soll)Strecken, bzw. Schweifen (Reihenfolge nicht relevant)Durch Schweifen mchte man eine gleichmige Verlngerung des Bleches um 10mmerreichen. Mit der Hammerfinne beginnt man an der Grenze des geschweiften Bereichs(Anriss 3.1) und schlgt parallel zu dieser. Die Hammerschlge sollten mglichst senkrechtzur Werkstckoberflche angeordnet sein und die Einkerbungen eine gleichmige Tiefebesitzen, damit sich das Werkstck nicht seitlich verformt. Sollte sich das Blech nach einemSchlag dennoch seitlich verformen, mssen die nchsten Hammerschlge nher und strkerzur gebogenen Kante gesetzt werden. Da die technische Zeichnung im Mastab 1:1 vorliegt,kann sie als Schablone genutzt werden, um den Arbeitsfortschritt zu kontrollieren.Durch das Strecken soll das Blech einen Kreisbogen von 90 mit Radius 100mm bekommen.Hier wird - wie beim Schweifen - an der Grenze des gestreckten Bereiches (Anriss 3.2)begonnen und nur die uere Hlfte beschlagen. Das Werkstck wird hierfr auf dieSchablone (technische Zeichnung) gelegt. Dort, wo das Werkstck die Schablone verlsstwird der nchste Schlag gesetzt, oder ggf. eine andere Kerbe vertieft.Da ein Kreisbogen eine gleichmige Streckung voraussetzt, mssen die Schlge mglichstregelmig sein.Sollten die beiden Werkstckenden beim Schweifen oder Strecken die Schablone verlassen,werden sie zurckgefeilt oder abgemeielt.

Fertigung von Rohblechen fr bung 3, die spter von Auszubildenden durchzufhrenistFr die Bearbeitung der dritten bung, sollen 13 Bleche mit den Maen 2 x 22 x 202 gefertigtwerden.Es wird ein 2mm-Blech so ausgewhlt, dass die Grundmae mehrerer Bleche mit mglichstwenig Verschnitt angerissen werden knnen. Um die Dicke des Sgeblatts (ca. 1mm) und

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+ = Spitzenwinkel[n]= m = 1Grundpraktikum in derWilli StudentBohrerkopfHS = HauptschneideFa.Blechanlagenbau GmbH&Co.KG

Ungenauigkeiten einzuplanen, werden die Mae auf 24mm x 204mm erhht, wobei dieBezugskanten eben sein sollten. Damit die Anrisse besser sichtbar werden, sind Sie grob miteinem Edding markiert worden.Die einzelnen Blechstcke werden mit einer Bandsge ausgesgt. Da es sich mit 2mm Dickeum ein relativ dnnes Blech handelt, kann ein feines Sgeblatt verwendet werden. Gesgtwird mglichst genau auf den Anrissen. Das Blech darf jedoch nicht zu schnell durch dieSge gezogen werden, da das Sgeblatt sonst reien knnte. Zum Schutz vor Spnen musseine Sicherheitsbrille getragen werden.Nach dem Sgen werden die Rohmae der einzelnen Bleche geprft und die Kanten eben,mahaltig und winkelig, bzw. parallel gefeilt (Reihenfolge gem Arbeitsplan bung 2, Pkt.2). Da die Bleche spter von den Auszubildenden weiter bearbeitet werden sollen, kann manleichte Mngel (bis ca. 0,2 mm) vernachlssigen.

4.2 Bohren, Senken, Reiben und Innengewindeschneiden (von Hand)Das Bohren ist ein spanendes Fertigungsverfahren, mit demkreisfrmige Lcher verschiedener Radien hergestellt werdenknnen.Spiralbohrer besitzen zwei Hauptschneiden, welche durch eineRotationsbewegung in das Werkstck eindringen und spiralfrmigeSpne produzieren. Um ein genaues Arbeiten zu ermglichen,mssen beide Schneiden die gleiche Lnge haben und im gleichenWinkel zur Mittelachse stehen (siehe Bild). Wo beide Schneidenzusammentreffen, befindet sich die sogenannten.Querschneide.Je nach Werkstoffhrte, gibt es verschiedeneBohrertypen mit verschiedenen Spanwinkeln: Typ W (langspanend, frweiche Werkstoffe), Typ N (normalspanend fr normalharte Werkstoffe) undTyp H (kurzspanend fr harte und sprde Werkstoffe).Neben dem geeigneten Bohrer ist auch die geeignete Maschine inAbhngigkeit von Werkstckgre und Werkstoffart (Umdrehungen) und der gewnschtenGenauigkeit (z.B. Messung der Bohrtiefe an der Maschine) wichtig.Die richtige Drehzahl (n) steht mit dem Bohrerdurchmesser (d) und der Geschwindigkeit (v)in folgender Beziehung:vd n =minm minDie Schnittgeschwindigkeit ist von der Zugfestigkeit des Werkstoffes abhngig und kanneiner Tabelle entnommen werden.Senker sind spezielle Bohrkpfe, welche zum Entgraten von Bohrungen oder fr Senkungen(z.B. fr Schraubenkpfe) eingesetzt werden. Die gebruchlichsten Senker sind der Kegel-und der Flachsenker.Sollen zylindrische oder kegelfrmige Bohrungen eine hohe Oberflchengte, Ma- oderFormgenauigkeit erhalten, so kann man Bohrungen mit Reibahlen weiterbearbeiten. DasVorbohren sollte mit einem Bohrer vorgenommen werden, welcher einige Zehntelmillimeterkleiner ist als das gewnschte Ma. Reibahlen bestehen meist aus einer geraden Anzahl vonZhnen, damit sich zwei Zhne zur Bestimmung des Reibahlendurchmessers gegenberste-hen.

7HSHSSpanwinkel Grundpraktikum in derWilli StudentFa.Blechanlagenbau GmbH&Co.KG

Mit Hilfe eines Gewindebohrers knnen in vorgebohrte Lcher Gewinde geschnitten werden.Oft kommt ein dreiteiliges Gewindeschneidset, bestehend aus einem Vor-, Haupt-, undEndschneider, zum Einsatz. Man erkennt diese an der Anzahl der Ringe am Ende des Schaftes(ein, zwei und drei/null Ringe). Der Durchmesser der Vorbohrung (D1) ist nach DIN 13abhngig von der Gewindesteigung (P) und dem Durchmesser des Gewindes (D):

D1 = D P

Whrend des Gewindeschneidens ist ein Schmiermittel zu benutzen. Die Art des Schmiermit-tels ist werkstoffabhngig.

bung 4 Bohrreihe in einem Verteilerblock (siehe Anhang)Bei dieser bung werden verschiedene Bohrungen gefertigt. Er werden Kegel- undFlachsenker eingesetzt, zwei Gewinde geschnitten (eines durchgehend, eines mit einervorgegebenen Tiefe) und eine Bohrung hoher Oberflchengte erstellt.Nachdem man die Seiten des Verteilerblocks auf Winkeligkeit geprft hat, werden (von denwinkeligeren Kanten aus) die Bohrungen markiert, angerissen und die Schnittpunkte gekrnt.Die Anrisse und Krnungen sollen auf 1/10mm genau sein, damit die Bohrung exakt gesetztwerden kann.Auf die Krnungen erzeugt man Zentrierbohrungen von ca. 1,5mm Durchmesser mit einerDrehzahl von 500 Umdrehungen/min. Es ist darauf zu achten, dass die Krnungen grer alsdie Querschneide des Zentrierbohrers sind, damit der Bohrer eine gute Fhrung hat und nichtverluft.Nach einer Kontrollmessung werden die Bohrungen durchgefhrt. Eine Sacklochbohrung soll20mm tief sein. Kommt es zur Berhrung zwischen Werkstoff und Bohrer wird dieBohrerhhe null definiert (Anzeige an der Standbohrmaschine) und dann bis auf 20mmgebohrt. Die ungefhre Umdrehungszahl wird in Abhngigkeit von der Schnittgeschwindig-keit nach der o.g. Formel berechnet:1min1500m25min0,005mn =Mit dem Kegelsenker werden die Bohrkanten mit n=250 Umdrehungen/min entgratet.Bei der ersten Bohrung (siehe Anhang) werden mit dem Flachsenker zwei zylindrischeSenkungen mit einer Tiefe von 4,2, bzw. 5,7mm angesenkt.Die zweite Bohrung soll zwei identische kegelfrmige Senkungen mit Radius 13mm erhalten.Hier wird ein Kegelsenker verwendet und so tief eingedrungen, bis der gewnschte Radiuserreicht wird.Die Bohrung mit vorgegebner Oberflchengte wird auf 9,7mm vorgebohrt. Mit einerReibahle wird unter Einsatz von l die Bohrung auf 10mm mit der Gte Rz 6,3 gerieben.berprft wird dies mit einem passenden Lehrdorn. Die dnne Seite der Lehre stellt dasuntere Abma dar. Sie muss in die Bohrung passen, die dickere Seite stellt das obere Abmadar. Sie darf nicht in die Bohrung passen.Whrend der gesamten Bohrvorgnge, wird Khlmittel eingesetzt, um die Standzeit derBohrer zu erhhen.Die Bohrung fr das M10-Gewinde wird auf 8,5mm vergrert. Dann wird mit einemWindeisen Vor-, Haupt- und Endschneide in das Material geschnitten. Nach ca. dreiUmdrehungen mssen die Schneiden jeweils eine Umdrehung zurckgedreht werden, damitdie Spne brechen. Um ein Gewinde senkrecht zur Oberflche zu erhalten, muss dieWinkeligkeit zwischen Werkstckoberflche und Schneide hufig berprft werden.


Das M6-Gewinde soll nur 15mm tief in die 20mm tiefe Bohrung geschnitten werden. Vor derBearbeitung wird die Lnge der Schneiden gemessen und ein Markierungspunkt gesucht. Eingeeigneter Punkt lag bei 20mm (der Punkt muss noch 5mm aus dem Werkstck schauen). Umdie Reibung beim Gewindeschneiden zu verringern, wird ein Schneidl verwendet.

5. Grundpraktikum vom 28.07. bis 01.08.

5.1 Kleine StomaschineDie Stomaschine (Schnellhobler oder Shaping-Maschine) ist eine Werkzeugmaschine zurspanenden Metallbearbeitung. Durch das Stoen lassen sich in wenigen Minuten einigeMillimeter der Werkstckoberflche abtragen und ebnen. Ein linear bewegter Meiel nimmtdie oberste Materialschicht eines fest eingespannten Werkstckes ab und fhrt dann zurAusgangsstellung zurck. Dabei ist die Schnittgeschwindigkeit kleiner ist als die Rcklaufge-schwindigkeit (wirtschaftliche Grnde). Man unterscheidet - abhngig von der Storichtung -Senkrecht- und Waagerechtstoen.Beim Waagerechtstoen wird das Werkstck in einem Schraubstock eingespannt und manuelldie Hhe eines gehrteten Meiels und die Position des Werkstckes ausgerichtet. Der Meielbewegt sich linear in horizontaler Richtung. Um eine Flche abtragen zu knnen, wird nachjedem Span die Einspannung senkrecht zur Schnittlinie bewegt. Je nach Stomaschine knnenMaterialspne von 1-2mm abgetragen werden.

bung 5: Bearbeitung von Flachstahl an der kleinen Stomaschine (siehe Anhang)Fr eine Schweibung sollen 16 Metallquader mit einer Kantenlnge von 20mm, 30mm und40mm mit der Stomaschine gefertigt und teilweise mit einer oder zwei Fasen versehenwerden. Die Metallstcke werden von einer Metallstange mit der Hubsge abgetrennt. Da dieMetallstange mahaltig und eben ist, mssen lediglich die Schnittflchen nachbearbeitetwerden. Hierzu wird anstelle der Feile eine kleine Stomaschine eingesetzt, da diese (beidickeren Werkstcken) sauberer und schneller arbeitet.Gestoen wird in drei Schritten:1. Erste Schnittkante sauber (eben) und winkelig stoen2. Zweite Schnittkante sauber (eben) und winkelig stoen3. Werkstck auf Ma stoen. Die winkligere Seite dient als Bezugsflche. Parallel zudieser wird das Material der anderen Seite abgetragen.Zwischen den einzelnen Schritten wird das Werkstck ausgespannt und mit einer Feileentgratet sowie Mahaltigkeit und Winkligkeit geprft.Um ein paralleles Abtragen zu ermglichen, werden die Werkstcke nicht direkt in denSchraubstock, sondern zwischen zwei angewinkelten Leisten eingespannt. Es ist darauf zuachten, dass das Werkstck fest sitzt und nicht von dem Meiel aus der Fassung geschlagenwerden kann.Vor dem eigentlichen Abtragen der Oberflche wird das Werkstck durch den Meielangerissen. Das Werkstck wird unter den Meiel positioniert und dieser langsam abgesenkt,bis der Meiel den ersten Span abtrgt (ca. 0,1mm). Diese Position kann fr mahaltigesStoen als Nullpunkt definiert werden. Der Meiel senkt sich auf das gewnschte Ma ab -durch die automatische Bewegung des Schraubstocks, wird auf der gesamten OberflcheMaterial abgetragen.Zustzlich sollen die Metallquader der Lnge 30mm eine oder zwei Fasen von 45 erhalten.Die Fasengrenzen werden auf den Metallquadern angerissen und Die Schneide des Meielsauf 45 ausgerichtet. Die Hhe des Meiels wird fest eingestellt und der Schraubstockmanuell in kleinen Schritten (ca. 0,1mm) in Richtung des Meiels bewegt, bis die Anrisslinieerreicht wird.


5.2 DrehenBeim Drehen wird spanend Material von einem rotierenden Werkstck abgetragen. Soknnen Rotationskrper oder Bohrungen (nur an der Rotationsachse mglich) gefertigtwerden.Eine Mechanikerdrehmaschine besteht aus einem Spindelstock, einem Werkzeugschlitten undeinem Reitstock.Im Spindelstock werden die Werkstcke in ein Drehfutter eingespannt. In Abhngigkeit vonWerkstckart und gre unterscheidet man unterschiedliche Drehfutter, denn es muss sichergestellt werden, dass sich das Werkstck bei hoher Drehzahl und Druck nicht verschiebt oderlst.Auf dem Werkzeugschlitten befindet sich ein Meiel, welcher eine dnne Materialschicht(abhngig von Material, Drehart und Meielform) abtragen kann. Wie beim Stoen werdenauch beim Drehen verschiedene Meielarten eingesetzt. Der Werkzeugschlitten kann sichwhrend des Drehens lngs (Lngsdrehen) oder quer (Querdrehen) zur Rotationsachsebewegen (Vorschub des Meiels). Zudem differenziertman zwischen Auendrehen(Materialabnahme von Werkstckoberflche) und Innendrehen (Bearbeitungsflche liegtinnen am Werkstck).Am Reitstock befindet sich eine kegelfrmige Pinole. Mit dieser knnen groe Werkstckeabgesttzt werden. Anstelle der Pinolen treten bei Bohrungen die Bohrer.Eine der hufigsten Dreharten ist das Querplandrehen. Hiermit werden ebene Flchenrechtwinkelig zur Rotationsachse hergestellt. Damit die Werkstckoberflche vollstndigabgetragen werden kann, muss sich die Meielschneide auf Hhe der Werkstckmittebefinden.

bung 6: Herstellung eines Anschlussblockes (siehe Anhang)Es werden Anschlussblcke aus Aluminium gefertigt. Die ersten Schritte sind identisch mitbung 5. Mit der Hubsge wird eine Aluminiumstange in Teilstcke (ca. 54mm) geschnitten.Da Aluminium weicher ist als Stahl, kann der Vorschub der Sge grer gewhlt werden.Anschlieend werden die Quader querplangedreht, um eine gleichmige Oberflche zuerhalten. Die Arbeitschritte sind hier die gleichen, wie beim Stoen. Erst werden die Seitengesubert, bevor diese mahaltig gedreht werden.Zunchst muss die richtige Umdrehungszahl des Werkstcks ermittelt werden. Hier wirdsowohl auf Erfahrungswerte zurckgegriffen, als auch auf berechnete Werte. Die Formelentspricht der Berechnung der Bohrerumdrehung (siehe oben). Anstelle des Bohrerdurchmes-sers whlt man den Durchmesser des Werkstcks. Die Schnittgeschwindigkeit hngt vomWerkstoff, der Schnitttiefe und dem Vorschub des Meiels ab und kann Tabellen entnommenwerden.Nachdem das Werkstck eingespannt ist, wird es zunchst angekratzt. Der Meiel wirdmanuell in axialer Richtung des drehenden Werkstcks bewegt bis die ersten Spneabgetragen werden. Dann wird der Meiel quer von der Werkstoffoberflche entfernt. DerMeiel sollte das Werkstck mglichst weit auen anfahren, um grere Abtragungen mitder Meielrckseite zu vermeiden.Anschlieend wird der Vorschub eingestellt und eine grere Materialschicht (Schnitttiefe ca.0,7mm-1mm) abgetragen, bis der Meiel die komplette Oberflche berhrt hat, und somit dieWinkeligkeit gegeben ist. Diesen Vorgang bezeichnet man als Schruppen.Um eine hhere Oberflchengte und somit auch eine genauere Magenauigkeit zu erreichenwird das Werkstck geschlichtet. Mit kleinem Vorschub wird eine dnne Materialschicht (ca.0,4mm) abgetragen. Der Meiel wird nach diesem Vorgang in Lngsrichtung von dem

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Grundpraktikum in derWilli Student11Sprhmittel

Hauptpresse

Vorgesenk: PrVFertiggesenk: PrGesenkschmieden bei Bharat Forge (mit Klammern versehene Arbeitsschritte knnen entfallen)Was-

(Vorpresse)

(Reckwalze)

OfenAbgratpresse

(Weiterverabeitung(z.B. Lochen))

AbkhlenFa.Blechanlagenbau GmbH&Co.KG

Werkstck wegbewegt und darf nicht wie beim Schruppen quer zurckgedreht werden,um die Oberflche nicht zu beschdigen.Sind beide Seiten gesubert, wird die Lnge des Werkstcks gemessen. Man whlt die Seitemit der schlechteren Oberflchengte, um das Werkstck auf Ma zu drehen. Nach demAnreien, wird die Position des Meiels in Lngsrichtung entsprechend der gemessenenWerkstcklnge definiert. Durch Schruppen und spteres Schlichten wird diese Lnge auf dasgewnschte Ma (hier 50mm) verkrzt. Das Werkstck wird an den Kanten mit einer Feileentgratet.Die magedrehten Aluminiumblcke sollen zudem ein Gewinde erhalten. Da sich dieses aufHhe der Rotationsachse befindet, werden die Vorbohrungen auch mit der Drehmaschinegefertigt. Wie beim Bohren mit der Bohrmaschine muss die Bohrung zunchst mit einemZentrierbohrer zentriert werden. Die Drehzahl wird wie beim Bohren mit einer Bohrmaschineberechnet, jedoch fhrt das Werkstck diese Umdrehungen aus, whrend der Bohrer nichtrotiert. Die zentrierte Bohrung wurde mit einem 11,5mm-Bohrer vorgebohrt. Da die Gewindeauf beiden Seiten unterschiedlich gro sind, wird die Bohrung einseitig auf 15mm mit einerTiefe von 26mm vergrert. Dies funktioniert analog zum Bohren an der Bohrmaschine.Sobald der Bohrer das Werkstck berhrt, wird dieser Punkt als Bohrtiefe null mm definiertund bis zur gewnschten Bohrtiefe gebohrt.Das angefangene Werkstck ist spter von einem anderen Auszubildenden vollendet worden.


6.1 GesenkschmiedenGesenkschmieden ist ein thermisches Umformverfahren, welches in der Massenproduktioneingesetzt wird.Die Rohlinge werden manuell oder automatisch zwischen zwei Gesenke gelegt und vondiesen unter Druck umschlossen. Sie erhalten so die in den Gesenken eingelassene Prgung(Gravur). Damit die Werkstckenach dem Auseinanderfahren derGesenke nicht haften bleiben,werden diese zwischen denSchmiedevorgngen mit einerspeziellen Flssigkeiteingesprht.Um den Schmiedevorgangdurchfhren zu knnen, solltendie Rohlinge eine dem Gesenkangepasste Geometrie besitzen.Man erreicht dies durch Walzenund mehrere vorangehendeSchmiedevorgnge.

VerfahrenIn einem Induktionsofen werdenStahlrohlinge auf ca. 1200Cerhitzt. Je nach Art des Produkteswerden diese warm oder kalt ingleichgroe Stcke geschnitten.Der Rohling muss vor derUmformung eine definierteGrundpraktikum in derWilli StudentFa.Blechanlagenbau GmbH&Co.KG

Temperatur besitzen. Rohlinge, die diese Temperatur ber- oder unterschreiten, werdenaussortiert. Vor dem Hauptschmiedevorgang werden die Rohlinge gewalzt, vorgepresst odergewalzt und vorgepresst, um sie geometrisch dem Produkt anzunhern.Die sog. Reckwalzen bestehen aus zwei rotierenden Walzen, welche in mehrere Segmenteeingeteilt sind. Jedes Segment wird an beiden Walzen manuell mit werkstckspezifischenStichen (Formstcken) versehen. Die Formen auf der Ober- und Unterwalze knnen unter-schiedlich sein. Das Umformen des Rohlings entsprechend der eingesetzten Formstcke istautomatisiert. Der Rohling kann jedes Segment unterschiedlich hufig durchlaufen und wirdu. U. zwischen den Walzvorgngen gedreht.Die Vorpresse staucht das Werkstck. Sie besitzt in der Regel ein Gesenk, kann aber auch ausmehreren Gesenken bestehen. Nach jedem Schmiedevorgang werden die Gesenke mit Wasseroder Sprhflssigkeit gekhlt und ein Festkleben der Werkstcke verhindert.Dann beginnt der Hauptschmiedevorgang. Die Werkstcke werden erst in einem Vorgesenk(PrV) vorgeschmiedet und erhalten ihre entgltige Form im Fertiggesenk (Pr). Damit dieWerkstcke aus dem Gesenk entfernen kann, werden diese durch einem Auswerferangehoben.Nach dem Schmieden werden die Werkstcke in einen Stempel gelegt und mit einerpassenden Schneide entgartet (Abgratpresse). Einige Werkstcke werden im heien Zustandweiterbearbeitet. Bei Baggerzhnen wird in einer weiteren Presse die Spitze geschmiedet unddanach zwei Lcher in die Seiten gestanzt.Man positioniert die Werkstcke manuell mit einer Zange oder ein Roboter bernimmt dieZufhrung. Schmiedestraen mit schweren Werkstcken und Werkstcken mit hoher Auflagesind in der Regel vollautomatisiert.

Verschlei, Elektronikprobleme und SchneidenkorrekturXXXXXXXXXXX verfgt ber insgesamt 9 Schmiedepressen mit einer Gre zwischen16MN und 80MN. Durch die hohen Krfte verschleien die Gesenke relativ schnell. In derProduktionsphase werden nach ca. 90 Minuten von jeder Presse drei Schmiedeteileentnommen und auf Risse, Vollheit und Mahaltigkeit berprft. Weisen die WerkstckeFehler auf, gehrt es zu den Aufgaben des Vorarbeiters, die Ursache zu finden und zubeheben. Man unterscheidet vier Fehlerkategorien. Bei Fehlerkategorie eins kann dieProduktion noch ohne Eingriff weiterlaufen, bei Kategorie zwei mssen die Werkstckenachbearbeitet werden. Bei Fehlerkategorie drei sind die Werkstcke ausschussgefhrdet,wogegen bei der vierten Kategorie kein Werkstck mehr verwendet werden darf.Bei Rissen kann der Fehler im Verschlei des Vorgesenks der Hauptpresse liegen, beiberstehenden Graten ist die Schneide der Abgratepresse verschlissen.Treten schwerwiegende Fehler auf, so wird die Produktion eingestellt und die Verschleiteileausgewechselt bzw. die Komponenten repariert.. Der Vorarbeiter kann selbstndig ein Gesenkwechseln; fr die Korrektur der Schneiden an der Abgratpresse ist ein spezialisierterFacharbeiter, der sog. Schnittschlosser, verantwortlich.Jedes Gesenk hat eine Laufkarte, auf der die Anzahl der bisher produzierten Stcke erfasstsind. Wird ein Gesenk ausgetauscht, so wird dort der Austauschgrund vermerkt.Nach Wiederaufnahme der Produktion werden erneut Stichproben genommen. Im Idealfallweisen diese Werkstcke die vorherigen Fehler nicht mehr auf.Des weiteren kann es passieren, dass eine Maschine aufgrund eines technischen Defekts nichtfunktioniert (z.B. Roboterdefekt, Auswerfer fhrt nicht zurck, etc). In diesen Fllen werdenElektriker und Roboterprogrammierer zu Rate gezogen.


Maschinenumstellung infolge eines ProduktwechselsNach Erreichen der vom Kunden gewnschten Stckzahl, werden die Maschinen auf einneues Produkt umgestellt. Die Maschineneinstellungen werden in einer Rstmappevorgegeben. Die Rstmappen sind produkt- und maschinenspezifisch. Neben technischenZeichnungen des Produkts sind die Art der Gesenke/Stiche, die bentigten Maschinen (z.B.Reckwalze) und die Art der Sprhungen (Lnge, Winkel, usw.) definiert. Es kann sein, dassProduktionsfolgen gendert werden mssen, wenn z.B. bei dem aktuellen Produkt imGegensatz zu dem Vorgngerprodukt - eine Vorpresse entfallen kann. Gesenke, Schneidenund Stiche werden von den Maschinenbedienern gewechselt und ausgerichtet. Vor derMassenproduktion werden einige Teile getestet und in der Qualittskontrolle u.a. aufMahaltigkeit, Risse oder Sichtbarkeit eingravierter Zeichen (z.B. Chargezeichen,Firmenlogo) berprft.Erst wenn die Qualittskontrolle die Freigabe gibt, darf ein Teil in Serie produziert werden.

EndkontrolleNach Abkhlen und ggf. Vergten der Werkstcke wird jedes Werkstck in der Endkontrolleberprft. In mehreren Kontrollstraen, werden die Werkstcke auf Mahaltigkeit, Risse undStahlart kontrolliert.Um Zunder und andere Schmiedereste zu entfernen, werden die Werkstcke zunchstgesandstrahlt. Sie werden in einer Maschine mit feinen Metallkrnern beschossen underhalten so eine gleichmige, leicht angeraute Oberflche.

Vor der Rissprfung wird das Werkstck magnetisiert und mit einer fluoreszierendenmagnetischen Flssigkeit (Fluxmittel) besprht. Die feinen Eisenteile des Fluxmittels setzensich vor allem in den feinen Rissen fest und knnen unter UV-Licht leicht erkannt werden.Nachdem die Werkstcke wieder entmagnetisiert worden sind, werden die Auenmae inspeziell angefertigten Messlehren berprft.Fllt ein Produkt bei einem der Tests durch, wird es je nach Fehlerart gerichtet odergeschliffen. Die nachbearbeiteten Teile durchlaufen danach wieder die Kontrollstrae.Werkstcke mit schwerwiegenden Mngeln werden aussortiert.Einige Produkte werden parallel zu der Endkontrolle bearbeitet. So erhalten Kolben in kaltenZustand zwei Bohrungen.


bung 7: Fertigung von Blechen und Rohren fr eine Lt- und Schweibung (sieheAnhang)Die ersten Lt- und Schweiversuche werden mit Rohrstcken und rechteckigen Blechendurchgefhrt. Diese mssen auf die passende Lnge ausgesgt werden und eben gefeiltwerden. Da diese Werkstcke lediglich bungsobjekte sind und keine weitere Verwendungfinden, kann sehr grob gearbeitet werden. Lediglich die Ebenheit an den Kontaktstellen mussgewhrleistet sein, damit die Bleche bzw. die Rohre gut zusammenpassen.Vor dem Ltvorgang mssen die bungsobjekte an den Kontaktpunkten metallisch rein sein,geschliffen werden und sauber sein (z.B. keine Spne oder Fettablagerungen), um denLtvorgang zu ermglichen.

7.1 LtenLten ist ein thermisches Fgeverfahren, um zwei Metalle mit Hilfe eines geschmolzenenMetalls oder Legierung (Lot) ber Diffusion miteinander zu verbinden. Das Lot muss einen


geringeren Schmelzpunkt besitzen als die beiden zu verbindenden Metalle, damit es zwischendie erwrmten, aber festen Metalle flieen und mit ihnen nach Erkalten eine feste Verbindungeingehen kann.Der Abstand beider Metalle beeinflusst den Ltvorgang und ist je nach Gre als Ltspalt(kleiner als 0,25mm) und Ltfuge definiert. Durch Adhsionskrfte zwischen Lot undWerkstck, wird das Lot in den Spalt hineingezogen (Kapillarwirkung). Da die Kapillar-wirkung bei kleineren Spaltbreiten grer ist, sind Ltspalte den Ltfugen vorzuziehen.Die Wahl des Lotes ist abhngig von den Metallen und der Spaltlnge und tiefe. Zudemunterscheiden sie sich im Schmelzbereich (Temperaturspanne zwischen dem bergang vomfesten zum Flssigen Zustand).Liegt der Schmelzpunkt der Lote unter 450C, so spricht man von Weichlten. Weichltenwird eingesetzt:wenn der Zusammenschluss elektrisch leiten sollwenn man wrmeempfindliche Metalle bearbeitetoder die Verbindung nicht greren Belastungen ausgesetzt ist.Lten mit Lotschmelzpunkten ber 450C bezeichnet man als Hartlten. Diese Verbindungensind belastbarer und knnen greren Temperaturen ausgesetzt werden als weichgelteteTeile.Bei Temperaturen ber 900C spricht man vom Hochtemperaturlten. Vorteile gegenbereinem Schweiverfahren sind der geringe Aufwand der Nacharbeit und die Mglichkeit zweiverschiedene Metalle bearbeiten zu knnen.Da Metalle beim Erhitzen schnell oxidieren, wird beim Lten ein Flussmittel verwendet,welches Oxidationen verhindert. Das Flussmittel verstrkt die Kapillarwirkung und trgt zueiner guten Verbindung der Teile bei. Flussmittel ist wie das Lot temperaturabhngig undkann als Pulver, Paste oder Flssigkeit vorliegen.

bung 8: Hartlten von Blechen und Rohren (siehe Anhang)Als erste bung soll ein Rohrstck senkrecht mit einem Blechstck verltet werden. EinBrenner mit einem Acetylen-Sauerstoffgemisch dient als Wrmequelle fr das Lot und dieMetalle.Zunchst muss das Flussmittel mit etwas Wasser vermengt werden, sodass es eine breiigeKonsistenz annimmt. Der Brei wird auf das Blech und die Rohrunterseite aufgetragen.Am Brenner wird, mit dem sog. Mischer, das Gemisch aus Sauerstoff und Acetyleneingestellt. Der Druck betrgt beim Acetylen ca. 0,5 Bar, whrend der Sauerstoffdruck bei ca.5 Bar liegt. An dem Mischer befindet sich eine Aufnahme fr eine Spitze, an welcher dieBrennerflamme austritt. Durch das richtige Verhltnis zwischen Acetylen und Sauerstoffentsteht eine fast durchsichtige Flamme mit blauem Kegel. Diese bietet einen zustzlichenSchutz gegen Oxidation, da bei dieser Einstellung auch Sauerstoff der umliegenden Luft zurVerbrennung hinzugezogen wird.Vor dem Erhitzen wird das Blech auf zwei Drhten auf einen feuerfesten Tisch (Metallober-flche) gelegt. Die Drhte reduzieren die Kontaktflche zwischen Metall und der Tischober-flche und wirken somit wrmeisolierend. Das Rohr wird auf dem Blech positioniert.Mit der Brennerflamme werden die Metalle zunchst aus einigen Zentimetern Distanzvorgewrmt. Dann werden die Ecken des Bleches und die freie Rohroberseite aus kurzerDistanz (wenige Millimeter zwischen Kegel und Metall) erhitzt. Der Ltvorgang bentigt einemglichst gleichmige Temperatur im Ltspalt. Damit die Temperatur nicht zu hei wird,werden Fugen nicht direkt mit der Flamme beaufschlagt. Wenn die Fuge dunkelrot glht, wirddas Lot an die Fuge erhalten und wenige Sekunden erhitzt. Durch die Kapillarwirkung sollteder ganze Spalt ausgefllt sein.


Die Metalle lsst man ca. eine Minute an der Luft abkhlen bevor man sie in Wasserabschreckt. berstehendes Flussmittel wird mit Hilfe einer Stahlbrste oder einer Feileentfernt.In einer weiteren bung soll ein Blech senkrecht auf ein weiteres Metallblech geltet werden.Die Bleche werden lagegerecht mittels einer Parallelschraubzwinge, die sich in einemSchraubstock befindet, positioniert. Zwischen dem unteren Arm der Schraubzwinge und demunteren Blech werden ebenfalls zwei Drhte gelegt, um den Wrmeverlust zu reduzieren. DieBleche werden seitlich mit Flussmittel bestrichen. Die Kanten des Bleches werden mit demBrenner bei gleicher Flammeneinstellung erhitzt, bis sich der Kontaktspalt der Blechedunkelrot frbt. Dann wird das Lot angesetzt, und kurz stark erhitzt. Durch die Kapillarwir-kung zieht sich das flssige Lot in den Spalt. Damit das Lot eine mglichst kurze Streckenflieen muss, wird es mittig an den Kontaktspalt gehalten. Nach dem Ltvorgang mssen dieBleche auch hier von berflssigem Flussmittel gereinigt werden.Um zu testen, ob sich das Lot gleichmig verteilt hat, kann man die fertigen Exemplare inden Schraubstock einspannen und mit einem Hammer auseinander schlagen. Nach einemguten Ltvorgang hat sich das Lot auf der gesamten Kontaktflche verteilt.


8.1 SchweienDurch Schweien knnen zwei Werkstcke gleichen Material fest miteinander verbunden.(thermisches Fgen). Im Gegensatz zum Lten werden die beteiligten Werkstoffe unterAnwendung von Wrme (und Druck) aufgeschmolzen. Schweien kann mit oder ohneZusatzwerkstoff erfolgen.Die Vorteile des Schweiens sind:kein oder geringer Verbrauch an Zusatzwerkstoffeneinfaches Verfahren zur Herstellung einer festen, unlsbaren Verbindung.Nachteilig ist, das beim Schweien Gefgenderungen in der Nhe der Schweinahtauftreten.Die Schweiverfahren (Metallen) unterteilt man zwei Hauptgruppen dem Press-Verbin-dungsschweien und dem Schmelz-Verbindungsschweien.Beim Press-Verbindungsschweien wird,im Gegensatz zum Schmelz-Verbindungs-schweien, eine Kraft (Druck) bentigt.Zu den hufigsten Schmelz-Verbindungsschweiarten gehren das Autogenschweien(Gasschmelzschweien) und das Lichtbogenschweien (elektrische Schweien).Beim Autogenschweien werden die Werkstcke durch eine Brennerflamme miteinanderverschmolzen. Ein Schweidraht wird zum Fllen der Fuge verwendet und bildet eineSchweinaht (Raupe). Wie beim Hartlten wird oft ein Acetylen-Sauerstoff-Gasgemischverwendet, welches ca. 3200C hei wird.Beim Autogenschweien wird das Nach-Links-Schweien (NL) und das Nach-Rechts-Schweien (NR) unterschieden. Die Verfahren unterscheiden sich u.a. in der Position desSchweidrahtes (gleich oder entgegengesetzt zur Brennerfhrung), der Brennerbewegung undBrenner- und Schweidrahtwinkel. NL-Schweien eignet sich zum Schweien dnnererWerkstcke (bis 3mm), NR-Schweien fr dickere Werkstcke.Beim Lichtbogenschweien werden die Werkstcke durch einen elektrischen Lichtbogenzwischen Werkstck und Schweielektrode erhitzt. Zwischen Werkstck und Schweigertwerden so hohe Spannungen angelegt, dass durch den Lichtbogen Temperaturen von 3600Cam Minuspol, meist Stabelektrode, und bis zu 4200C am Pluspol, meist Werkstcke, erreichtwerden. Die Stabelektrode des Schweigerts bernimmt die Funktion eines Stromleiters unddes Zusatzwerkstoffes. Beim Aufschmelzen ist die Stabelektrode von einer Gashlle


umgeben, die die Werkstcke von der Umgebungsluft abschirmt und somit das Oxidierenverhindert. Zum Schweien eignet sich sowohl Gleich-, als auch Wechselstrom.

bung 9: Einstiegsbungen Lichtbogenschweien (siehe Anhang)Vor dem Schweien wird zunchst das Fhren gebt. Auf einer ca. 10mm dicken Stahlplattewerden mehrere Schweinhte (Raupen) aufgeschweit. Die Elektrode wird in denElektrodenhalter leicht angeschrgt eingespannt. Dann bewegt man die Elektrode in Richtungder Metalloberflche bis es einen Kurzschluss gibt, welcher den Lichtbogen zndet. DieStromstrke wird dem Material angepasst (hier ca. 100A). Die Elektrode wird in eineRichtung mit senkrechten Pendelbewegungen (ca. 2mm) gefhrt. Die Schwierigkeit bestehtdarin, die Elektrode in der richtigen Geschwindigkeit zu fhren. Die Pendelbewegungensollten so langsam und gleichmig sein, dass die Raupe gleichmig breit und hoch ist. Dadie Elektrode abbrennt muss sie whrend des Schweiens dem Werkstck angenhert werden.Nach dem Schweien wird mit einem Schlackehammer und einer Drahtbrste die Schlacke-schicht von der Raupe entfernt.Fhrt man die Elektrode etwas routinierter, wird der T-Sto (Kehlnaht) gebt. MehrereWerkstcke, werden senkrecht auf eine Metallplatte geschweit. Zuerst wird das Werkstckmit vier Punktschweiungen an der Platte befestigt. Dann wird eine Raupe an der Lngskantedes Werkstcks geschweit. Die Pendelbewegungen der Elektrode sollten hier dreieckigausgefhrt sein, dass an der Platte und an dem anderen Werkstck die Raupe ca. Elektroden-dick wird. Auch hier ist die Hauptschwierigkeit, die Elektrode mit gleichmiger undlangsamer Geschwindigkeit zu fhren.In einer weiteren bung werden acht gleichgroe Metallbleche zu einer ebenen Plattezusammengeschweit. Im Bereich der Schweinhte wurden zuvor die Bleche mit einer 45Fase versehen, die sich ber die Hlfte der Materialdicke erstreckt (Y-Nahtvorbereitung).Die Bleche werden mit Schraubzwingen festgespannt, um Materialverzug vorzubeugen.Aufgrund der Blechdicke sind mehrere Schweivorgnge erforderlich, wobei zwischen jedemSchweivorgang die Schlacke grndlich entfernt und die Festigkeit der Schraubzwingenberprft werden mssen. Ist die Schlacke nicht vollstndig entfernt, verschmelzen dieWerkstcke nicht vollstndig miteinander. Es entstehen Schlackeneinschlsse, die dieVerbindung schwchen. Wird die Elektrode nicht korrekt gefhrt, kann auch whrend desSchweivorgangs Schlacke eingeschlossen werden.Die Bleche werden in einem Abstand von ca. 1mm positioniert und an den Rndernzusammengepunktet. Damit bezweckt man, dass die Bleche beim eigentlichen Schwei-vorgang nicht verrutschen und der Abstand konstant bleibt.Von den gepunkteten Stellen wird zunchst eine Raupe von ca.2cm gezogen (sog. Wurzellage). Um den Materialverzug zuverringern, bleibt der restliche Spalt vorerst frei. Auf derBlechrckseite schweit man dann die sog. Gegennaht.Anschlieend wird das Mittelstck der Wurzellage vollendet.Mit einem weiteren Schweivorgang wird der durch die Fasengeschaffene Platz gefllt (sog. Mittellage). So entsteht einestabilere Verbindung als ohne Fase. Eine letzte Naht deckt die Y-Naht ab (Decklage).bung 10: Einstiegsbungen Autogenschweien (siehe Anhang)Vor dem Schweien wird hnlich wie beim Lichtbogenschweien - die Fhrung desSchweibrenners und des Schweidrahts gebt. Dafr wird ein Blech- oder Rohrstck mitmehreren Nhten versehen.Die Flammeneinstellung des Brenners gleicht der Einstellung des Hartltens. Man verwendetjedoch eine grere Spitze. Mit der Flamme wird in einem Winkel von ca. 30 bis 45 das

16abcd

Y-Naht mit Gegenlage:a) Decklage; b) Mittellage,c)Wurzellage, d) GegenlageGrundpraktikum in derWilli StudentFa.Blechanlagenbau GmbH&Co.KG

Metall so lange erhitzt, bis der Startpunkt der Naht zu schmelzen beginnt. Dann wird mit demSchweidraht in das geschmolzene Metall getupft. Im Idealfall verschmelzen der Draht unddas Metall gleichmig miteinander, sodass eine gleichmige Naht entsteht. Die Schwierig-keit besteht darin, den Brenner richtig zu positionieren. Wird die Flamme zu nah an das Blechgehalten entstehen Lcher oder es gelangen Metallpartikel in den Flammenkegel, welche zueinem Knall oder zum Ersticken der Flamme fhren knnen. Ist die Position der Flamme zuweit vom Werkstck entfernt gewhlt, kommt es nicht zur Verschmelzung zwischen Drahtund Blech: lediglich eine Schicht geschmolzenen Drahtes setzt sich auf dem Blech ab, welchedurch leichtes Hmmern gelst werden kann.Als nchste bung sollen zwei Bleche der Strke 2mm durch Autogenschweien miteinanderverbunden werden. Diese werden zunchst - wie beim Lichtbogenschweien in einemAbstand von ca. 1 bis 2mm angepunktet. Anschlieend wird eine gerade Naht gezogen. Esmuss darauf geachtet werden, dass beide Bleche zu schmelzen beginnen und ungefhr diegleiche Temperatur haben.Um das Schweien an gekrmmten Oberflchen zu ben, sollen zwei Rohrstcke zusammengeschweit werden. Der Brenner muss in einem Kreisbogen gefhrt werden, um die Rohregleichmig zu erhitzen. Die Rohre werden wie auch die Bleche - im Abstand von ca. 1mmbis 1,5mm angepunktet. Whrend des Schweivorgangs muss das Rohr mit einer Zangegedreht werden, um eine umlaufende Schweinaht zu ermglichen.

8.2 FrsenFrsen ist ein vielseitig einsetzbares spanendes Verfahren, mit welchem u.a. ebene undgekrmmte Flchen, sowie Rundungen, Nuten, Verzahnungen oder Gewinde hergestelltwerden knnen. Ein rotierendes mehrschneidiges Werkzeug, der sog. Frser, trgt die Spnevon der Werkstoffoberflche ab. Je nach Fertigungsart unterscheiden sich die Frser nach Artder Mitnahme, Frserform, Zahnform und Zahnrichtung. Der Vorschub wird normalerweisevon dem Werkstck ausgefhrt und ist abhngig vom Frsverfahren in alle Koordinaten-richtungen und bei einigen Maschinen auch rotierend mglich.Es gibt viele verschiedene Frsmaschinentypen, welche sich vor allem in ihrer Bauart undGre und ihrer Verwendung unterscheiden. Die gebruchlichsten Maschinen sindWaagerechtfrsmaschinen (Drehachse des Frsers waagerecht), Senkrechtfrsmaschinen(Drehachse des Frsers senkrecht) und Universalfrsmaschinen (Drehachse sowohl senkrecht,als auch waagerecht mglich).Werden Spne senkrecht zur Drehachse des Frsers abgetragen spricht man vom Stirnfrsen,werden sie parallel zur Drehasche abgetragen von Umfangsfrsen. Sogenannte Stirn-Umfangs-Frser kombinieren beide Methoden.Beim Umfangsfrsen differenziert man zustzlich Gegenlauf- und Gleichlauffrsen. Bewegensich die Zhne whrend der Berhrung mit dem Werkstck in Richtung des Vorschubs,spricht man vom Gleichlauffrsen, bei entgegengesetzter Richtung vom Gegenlauffrsen.Beim Gegenlauffrsen entsteht eine schlechtere Oberflchenqualitt und die Werkzeugehaben eine krzere Standzeit, da Krfte wirken, welche das Werkstck aus der Fassungdrcken.Man unterscheidet verschiedene Frsverfahren. Wird eine ebene Flche erzeugt, spricht manvom Planfrsen.Die richtige Drehgeschwindigkeit des Frsers und Vorschubsgeschwindigkeit desWerkstcks wird analog zum Drehen ermittelt.

bung 11: Stirnplanfrsen und Meieln (siehe Anhang)Fr eine Meielbung soll ein Metallquader auf Auenmae gefrst werden. Die Vorgehens-weise fr jedes Seitenpaar gleicht der des Stoens und Plandrehens:

17Grundpraktikum in derWilli Student18Fa.Blechanlagenbau GmbH&Co.KG

1. erste Seite sauber frsen:Das Werkstck wird unter Druck in den Schraubstock eingespannt. Der Frser wirdsenkrecht zur Vorschubsrichtung und Drehachse so eingestellt, dass ber der gesamtenWerkstckbreite Material abgetragen werden kann. Der Frser wird vorsichtig derWerkstckoberflche an der Kante angenhert (senkrecht zur Oberflche), bis der ersteSpan abgetragen wird (Ankratzen). Dann wird der Frser entgegen der Vorschubs-richtung aus dem Werkstck gefahren und ca. 0,5mm bis 2mm senkrecht zur Werk-stckoberflche zugestellt. Nach Einschalten des automatischen Vorschubs wird dieoberste Werkstckschicht abgetragen. Hat der Frskopf nicht auf der gesamten Ober-flche Material abgetragen, wird der Vorgang wiederholt.2. zweite (gegenberliegende)Seite sauber frsen:(siehe 1. Punkt)3. Seiten auf Ma frsen, wobei die schlechtere Seite im Bezug auf Winkeligkeit,Ebenheit und Parallelitt bearbeitet wird:Vor dem Frsevorgang wird das Werkstck auf Winkeligkeit, Parallelitt, Mahaltig-keit und Ebenheit berprft. Das Einspannen und Ankratzen erfolgt wie beim Sau-berfrsen der Kanten. Um eine bestimmte Werkstckdicke abgetragen zu knnen, wirdvor dem Zustellen die Position des Frsers als Null definiert. In mehreren Frsvorgn-gen werden jeweils ca. 2mm Material abgetragen. Winkeligkeit, Parallelitt und Ma-haltigkeit sollten besonders kurz vor dem Erreichen des Wunschmaes erneut ber-prft werden, um mgliche Fehler (z.B. nicht korrektes Einspannen, falsche Einstel-lung der Bezugsskala) noch frhzeitig erkennen und beheben zu knnen. Das Werk-stck sollte dafr nicht aus dem Schraubstock gespannt werden, da sonst ein neuesAnkratzen erforderlich ist.Als Regel gilt. Man beginnt mit den beidengrten Flchen und frst zuletzt dieKleinsten, da sich so Winkeligkeit undParallelitt besser ausrichten lassen.Um eine winkelige Einspannung in denSchraubstock zu ermglichen, werdenzunchst die beiden mittelgroen Flchengesubert (Schritt 1. und 2.). Nachdem danndie grte Flche vollstndig bearbeitetworden ist, werden die mittelgroen Flchennoch einmal nachbearbeitet.Das Werkstck sollte whrend des Frsens einige Zentimeter aus dem Schraubstockhervorstehen, damit der Schraubstock nicht beschdigt wird. Wenn die Hhe zu gering ist,werden Unterlegplatten unter das Werkstck gelegt.Auch die mittelgroen Flchen des Metallquaders werden durch Senkrechtfrsen auf Magebracht. Da bei einem Senkrechtfrsen der kleinsten Flchen der Quader zu weit aus demSchraubstock herausragen wrde und dies zu Schwingungen bei der Bearbeitung fhrenwrde, empfiehlt sich hier eine Bearbeitung durch Waagerechfrsen. Hierzu muss derSchraubstock um 90 gedreht werden, sodass die Backen parallel zur Frserdrehachse stehen.Die Ausrichtung erfolgt mit Hilfe einer Messuhr auf einige Hundertstel genau.mittelgroe Flchen

grte Flchenkleinste FlchenWilli StudentGrundpraktikum in derFa.Blechanlagenbau GmbH&Co.KG19Anhang

Zeichnungen etc.

Muster Be Rich t

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