Fertigungsverfahren ST FHNW Teil 1
Fragen welche während dem Unterricht auftauchten, welche Teilweise Prüfungsrelevant sind. 02.11.19
Fragen welche während dem Unterricht auftauchten, welche Teilweise Prüfungsrelevant sind. 02.11.19
66. Zeichnen sie die Muster welche folgende Bearbeitungsformen gibt.
1. Schleifen
2. Läppen
3. Honen
1. Schleifen -> Gebundene Körner auf einer Schleifplatte machen schnelle bewegungen auf dem medium in gleichbleibender rotationsbewegung. Strichstruktur
2. Läppen -> Lose Körner mit einer Fllüssigkeit schleifen die oberfläche ( Zahnpasta) in Kreisbewegungen
3. Honen -> Kreuzschliff durch langsame Drehbewegung der Schleifplatten, kombiniert mit einer Auf- und Abwärtsbewegung des Werkzeugs.
67. Welche Bindungsarten kennen sie für gemoetrisch unbestimmte Schneiden ?
- keramisch gebunden
- Metallisch gebunden (Nagelfeile)
- Gummi und Fasern ( Autopoliturscheibe)
- Kunstharz und Fasern ( Trennscheiben)
68. Wie wird eine Schleifscheibe hergestellt ? z.b Sichelschleifstück/Sense
Die Schleifescheibe wird als Pulvermischung in einer Form gepresst (gesintert) und dann gebacken (gebrannt).
Detaillösung: Der Ablauf der Fertigung von Schleifscheiben kann im Grundsatz in fünf Schritte eingeteilt werden:
- Mischen der Schleifscheibenmischung
- Pressen der Mischung zu Rohlingen
- Trocknen und Brennen
- Nachbearbeitung
- Kontrolle der fertigen Schleifscheiben
https://de.wikipedia.org/wiki/Schleifscheibe#Fertigungsprinzipien
69. Welchen Nutzen bringen uns die Poren in einer Schleifscheibe?
Sie ermöglichen den Abtransport des abgetragenen Mediums und führen Schmier- und Kühlmittel mit.
70. Was verstehen Sie unter konditionieren ?
Schleifscheiben werden konditioniert um die Schleifflächen kontrolliert anzupassen (bsp Zahnradschleifen), die Schleifscheibe wird neu profiliert, damit jeder Schliff möglichst ein gleiches Profil hinterlässt.
Beim Konditionieren wird abgerichtet (profiliere und schärfen) sowie die Schleifscheibe gereinigt, das geschieht mit einem Abrichtdorn.
71. Wie wird beim Giessen die feste Schwindung (Festkörperkontraktion) berücksichtigt?
Durch Vergösserung der Form, damit das Werkstück bei Raumtemperatur die erwartete Endgrösse hat.
72. Beschreiben sie kurz das Schleudergiessen. Nenne sie die drei wesentlichen Merkmale des Verfahrens
Versuchen Sie sich an einer Skizze
- Die äussere Gussform rotiert
- Der Kern eingespart werden, auf die Enden werden meist Kokillen aufgesetzt
- Die Schlacke wandert durch die Verdrängung nach innen
- Materialverdichtung
73. Warum wird beim kontinuierlichen Stranggiessen die Kokille in Richtung der Strangachse hin und herbewegt ?
Um die Reibung möglichst gering zu halten, allenfalls würde sich die Form an den Übergängen zusetzen.
Graphit vermindert ebenfalls die Reibung und isoliert zudem noch die Wärme, muss aber dennnoch gekühlt werden.
74 Welche beiden Werkstoffgruppen werden sintertechnisch hergestellt und sind im Maschinenbau weit verbreitet?
Metallische und Keramische Werkstoffe
Hartmetall
75. Welche Profile stellt man beim Strangguss-Verfahren her ?
Einfache, symmetrische Hohl- oder Vollprofile.
76. Was verstehen sie unter Profilieren ?
Beim Profilieren wird das ab Rolle gelieferte Metall durch Rollen und Rillen im Durchlauf geformt, und nimmt dabei mit jeder "Profilierungsmassnahme" mehr und mehr die endgültige Endform an.
77. Welche 2 Laserarten werden hauptsächlich für das Laserschneiden eingesetzt ?
CO2 Laser https://de.wikipedia.org/wiki/Kohlendioxidlaser
Neodym Yag Laser https://de.wikipedia.org/wiki/Nd:YAG-Laser
78.Was ist ein Grünling ?
Ein Grünling ist das halbfertige Produkt beim Sintern, wenn es schon gepresst aber noch nicht gebacken ist.
79. Was versteht man unter Wirbeln und wie funktioniert dies ?
Wirbeln kommt vorallem bei Wellen, grossen Gewinden aus Vollmaterial, Gewindespindeln, Schraubenspindeln für Kompressoren, Pumpenrotoren oder Pumpenwellen für Schneckenpumpen.
Man spannt das Medium in eine Wirbelmaschine ein und lässt das Werkzeug entsprechend um das Medium Wirbeln.
Knochenschrauben oder Getriebeschnecken sind Typische anwendungsbeispiele
80. Was ist Räumen ?
Räumen ist spanen mit einem vielschneidigen Werkzeug. Das Werkzeug ist immer konisch, die Wirkbewegung gradlinig.
81. Welche Gestaltungsrichtlinien sollten generell berücksichtigt werden? Zum Beispiel bei Werkstücken welche mit Schleifscheiben nachbearbeitet werden.
- Gleichmässiges Profil mit identischen Radien
- Gleiche Sitze, Konusse
82. Wie hoch ist der Kohlenstoffgehalt maximal bei Stahl und bei Gusseisen?
- Stahl 0 bis 2.6%
- Gusseisen 2,6 bis über 6%
83. Wann ist trennen mit Lasertechnologie wirtschaftlich?
Bei Werkstücken welche grosse Flächen haben und vollständig durchtrennt (ausgeschnitten) werden müssen. Auch Werkstücke welche für Bearbeitungsschritte schlecht eingespannt werden können. Das geschmolzene Material muss hinten oder unten ausgeblasen werden können.
Link: http://www.kaast.de/_technologie/_schneidsysteme/_allg_laser
84. Welche Vorteile bietet Wasserstrahlschneiden gegenüber dem Laserschneiden?
Die Energie wird hauptsächlich als Bewegungsenergie zugeführt, dadurch erwärmt sich das zu bearbeitende Werkstück kaum und es können auch brennbare Materialien bearbeitet werden. Bei grossen Materialstärken neigt diese Technologie am Austritt zu Randfrass, deshalb ist eine Nachbearbeitung meistens notwendig.
Link: http://www.prokutec.de/wasserstrahlschneiden_technologie.html
85. Wann werden Schneidbrenner eingesetzt und was sind die Vorteile?
Der Schneidbrenner wird zum trennen metallischer Verbindungen eingesetzt.
Der Vorteil des Verfahrens liegt in der Möglichkeit, mit einem relativ kleinen und leichten Arbeitsgerät große Materialstärken (bis 300 mm, in Sonderbauformen bis 1000 mm) bei hoher Vorschubgeschwindigkeit zu verarbeiten. Zum manuellen Schneiden müssen die zu bearbeitenden Teile im Allgemeinen nicht auf Vorrichtungen gespannt werden. Brandgefahr, Materialveränderungen an den Schnittkanten und vor allem der Spannungszustand der zu schneidenden Bauteile schränken die Anwendung ein.
1. Was sind Fertigungsverfahren ?
Als Fertigungsverfahren werden in der Fertigungstechnik alle Verfahren zur Herstellung von geometrisch bestimmten festen Körpern (Werkstücke) bezeichnet, also von Körpern mit bestimmten Maßen und Formen, wozu auch die Oberflächenrauheit zählt.Zu den wichtigsten Fertigungsverfahren zählt das Gießen, Schmieden, Fräsen, Bohren, Schweißen und Löten. Außerdem zählt zu den Fertigungsverfahren das Ändern von Stoffeigenschaften, wie das Härten oder Weichglühen
Die Verschiedenen Fertigungsverfahren werden in der DIn 8580 in sechs Hauptgruppen eingeteilt.
Kurz gesagt Alle Verfahren zur Herstellung von geometrischen Festkörpern
2. Was versteht man unter Legieren?
Unter Legieren versteht man die Herstellung einer Legierung durch Zusammenschmelzen eines Metalls mit mindestens einem weiteren Metall oder Nichtmetall. Die positiven und gewollten Eigenschaften der beiden Stoffe werden so vereint.
Beispiel:
Messing - Kupfer und Zink
Bronze - Kupfer und Zinn
3. In welchem Zustand wird eine Legierung bei Metallen vorgenommen ?
Im Formlosen / flüssigen Zustand
4. Was ist in den DIN 8550 geregelt? Für was stehen diese? Bzw welche Teilbereiche gibt es ?
Nach der DIN 8580 sind die Fertigungsverfahren in sechs Hauptgruppen unterteilt, deren Schwerpunkt in der Metallverarbeitung liegt. Merkmal der Einteilung ist der Zusammenhalt im Sinne des Zusammenhalts von Teilchen eines festen Körpers. Der Zusammenhalt wird entweder geschaffen (Urformen), beibehalten (Umformen, Umlagern von Stoffteilchen), vermindert (Trennen, Aussondern von Stoffteilchen) oder vermehrt (Fügen, Beschichten, Einbringen von Stoffteilchen).
5. Nennen Sie die 6 Hauptgruppen des Fertigunsverfahren angefangen mit:
1.....
2....
3....
4....
5....
6....
1. Urformen
2 Umformen
3 Trennen
4 Fügen
5 Beschichten
6 Stoffeigenschaften
6. Was verstehen Sie unter Fügen in der Fertigungstechnik ?
Beim Fügen werden zwei oder mehr feste Körper, die Fügeteile, mit geometrisch bestimmter Gestalt dauerhaft verbunden (gefügt).
Bei manchen Fügeverfahren wird zusätzlich ein "formloser Stoff" eingesetzt (ein Stoff, dessen Form nicht definiert ist). Dazu zählt beispielsweise Klebstoff.
--> Schweissen, Löten, ....
7. Von welchen Entscheidungskriterien hängt die Wahl des Fertigungsverfahrens ab ?
Haupttechnologie -> Das sind die mit einem Fertigungsverfahren herstellbaren Größen, Formen und die bearbeitbaren Werkstoffe.
Fehlertechnologie -> Das sind die durch die Fertigung bedingten Fehler des Maßes, der Form, der Lage und der Oberfläche (Fehlergeometrie).
Wirtschaftlichkeit -> Unterschied in 3 Kategorien
- Transferstrasse |Hohe produktivität (Grosse Serien), nicht sehr flexibel da hochspezialisiert
- Bearbeitungszentrum |ausgeglichene Produktivität (Mittlere Serien), mittlere Flexibilität
- Maschinenpark | höchste Flexibilität (Einzelteile fertigen), sehr hohe Flexibilität
Anpassung der Arbeit an den Menschen-> Möglichst geringe Belastung (Umwelt/Mensch)
8. Wenn man eine Messung macht, was erwartet man ?
Man erwartet:
- Messwert
- Einheit zum entsprechenden Messwert.
9. Was sind Typische Messfehler ?
- Grober Fehler ( Unachtsamkeit/Unwissen)
- Systematischer Fehler ( falsche Kalibrierung/ Alterung von Messeinheiten)
- Zufälliger Fehler ( zufällige Prozesse/Rauschen von Sensoren / Wärme etc)
- Kippfehler ( Abgenutztes Messittel)
- Paralaxe Fehler ( Ablesefehler)
- Wärmeausdehnung ( Wenn die Werte von mech. Messwerkzeugen durch Umgebungseinflüsse verfälscht sind)
- Unterschiedliches Messen ( nicht parallel, Winkelfehler, nicht reproduzierbar (man sollte immer gleich messen))
10. Was verstehen sie unter Passungen ?
- Als Passung wird im Maschinenbau die maßliche Beziehung zwischen zwei Teilen bezeichnet, die ohne Nacharbeit zusammenpassen sollen.
- zB Kugellageraussenring
- Passungen ermöglichen Austauschbarkeit von bsp Wellen unterschiedlicher Hersteller
Beispiel: Löcher für Passsitz (Verbindung mit Stiften), Sitze für Kugellager (Presssitz), Schrumpfverbindungen für Wellen.
11. Was sagen die Zahlen im ISO Passsystem aus ?
Die Auslegung und jeweilige Grösse des Toleranzfeldes. Die Ausgangslage ist entweder die Einheitswelle oder die Einheitsborung, welche dann mit dem passenden Toleranzangaben ein passendes Gegenstück erhält.
Grosse Buchstaben - H - Toleranz für die Einheitsbohrung im Werkstück (Innenmass)
Kleine Buchstaben - k - Toleranz für die Einheitswelle (Aussenmass)
Siehe Link: https://wiki.uni-due.de/tud/index.php/ISO-Passsystem
12. Für was sind die Grossen Buchstaben im ISO Passsystem (H)?
Für was sind die kleinen Buchstaben ( h) ?
- Grosse Buchstaben -> Bohrung Innenmasse
- Kleine Buchstaben -> Aussenmasse
--> Siehe Frage 11!
13. Welcher Buchstabe liegt auf der Grundlinie 0?
Das kleine h und das grosse H.
14.Was sind die Vorteile von Einheitsbohrungen ?
Bohrung ist immer gleich (konstant), Passung wird mit der Welle angepasst. Wirtschaftlicher als wenn jeweils Welle und Bohrung angepasst werden muss!
--> Tiefe Kosten, ersetzbare Einzelteile und einheitliche Standards
15. Was verstehen Sie unter einer Einheitswelle ?
Die Einheitswelle gehört zu den Passungssystemen im Maschinenbau, durch die die größere Anzahl von Toleranzen vermieden werden soll. Bei der Einheitswelle wird die zu einer Passung gehörende Welle einheitlich gefertigt, die zugehörige Toleranz dagegen in die Bohrung verlagert.
Dabei wird für die Einheitswelle ein Rundmaterial verwendet, das bereits bei seiner Fertigung auf das Endmaß gebracht wurde. Die auf der Welle montierten Bauteile werden individuell, etwa durch Bohren auf Maß und gewünschte Passung (zum Beispiel Presspassung, Spielpassung), gefertigt.
16. Was sind die Vorteile von Einheitsbohrungen / Einheitswellen ?
Die Bohrungen sind immer gleich, durch das wird Material, Aufwand, Messmittel und Werkzeug eingespart.
17. Nennen Sie die 6 Hauptgruppen beim Fertigungsverfahren Giessen
- Urformen
- Umformen
- Trennen
- Fügen
- Beschichten
- Stoffeigenschaften ändern
18 Erklären Sie was sie unter Urformen verstehen
Beim Urformen wird aus einem formlosen Stoff ein fester Körper hergestellt, man kann dieses Vorgehen auch Giessen nennen.
Ein flüssiges Material wird mit Formen während des Abkühlens in einen definierten Zustand (Aussenform, Materialgüte, Eigenschaften, Masse,...) gebracht.
19. Erklären Sie was Sie unter Umformen verstehen ?
Unter dem Begriff „Umformen" wird eine gesteuerte, plastische Formänderung eines Werkstücks verstanden, wobei weder zusätzliches Material aufgetragen noch überschüssiges entfernt wird. Die Umformung ist daher ein volumenkonstanter Prozess.
Dies sind Vorgänge wie (Walzen, Fliesspressen,Strangpressen, Schmiedprozesse,...)
20. Erklären Sie den Begriff Trennen in der Fertigungstechnik
Mit Trennen werden in der Fertigungstechnik die Fertigungsverfahren bezeichnet, bei denen vom Werkstück etwas abgetrennt wird. Neben einem Reststück entstehen dabei meistens Späne.
Bsp. Sägen, Schneiden, Fräsen, Drehen, ....
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Lernkarten
81. Welche Gestaltungsrichtlinien sollten generell berücksichtigt werden? Zum Beispiel bei Werkstücken welche mit Schleifscheiben nachbearbeitet werden.
- Gleichmässiges Profil mit identischen Radien
- Gleiche Sitze, Konusse
82. Wie hoch ist der Kohlenstoffgehalt maximal bei Stahl und bei Gusseisen?
- Stahl 0 bis 2.6%
- Gusseisen 2,6 bis über 6%
83. Wann ist trennen mit Lasertechnologie wirtschaftlich?
Bei Werkstücken welche grosse Flächen haben und vollständig durchtrennt (ausgeschnitten) werden müssen. Auch Werkstücke welche für Bearbeitungsschritte schlecht eingespannt werden können. Das geschmolzene Material muss hinten oder unten ausgeblasen werden können.
Link: http://www.kaast.de/_technologie/_schneidsysteme/_allg_laser
84. Welche Vorteile bietet Wasserstrahlschneiden gegenüber dem Laserschneiden?
Die Energie wird hauptsächlich als Bewegungsenergie zugeführt, dadurch erwärmt sich das zu bearbeitende Werkstück kaum und es können auch brennbare Materialien bearbeitet werden. Bei grossen Materialstärken neigt diese Technologie am Austritt zu Randfrass, deshalb ist eine Nachbearbeitung meistens notwendig.
Link: http://www.prokutec.de/wasserstrahlschneiden_technologie.html
85. Wann werden Schneidbrenner eingesetzt und was sind die Vorteile?
Der Schneidbrenner wird zum trennen metallischer Verbindungen eingesetzt.
Der Vorteil des Verfahrens liegt in der Möglichkeit, mit einem relativ kleinen und leichten Arbeitsgerät große Materialstärken (bis 300 mm, in Sonderbauformen bis 1000 mm) bei hoher Vorschubgeschwindigkeit zu verarbeiten. Zum manuellen Schneiden müssen die zu bearbeitenden Teile im Allgemeinen nicht auf Vorrichtungen gespannt werden. Brandgefahr, Materialveränderungen an den Schnittkanten und vor allem der Spannungszustand der zu schneidenden Bauteile schränken die Anwendung ein.
