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NJ ING EX - web.tuke.skweb.tuke.sk/fvt-engeru/download/njskripta.pdf · mittels CNC- Technik hat...

Date post: 16-Oct-2019
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5 Vorwort Das Skriptum „Technisches Deutsch“ ist vor allem für fortgeschrittene Studenten an der Fakultät für Produktionstechnologien der Technischen Universität gedacht. Der vorliegende Band stellt eine Sammlung von fach-und berufsspäzifischen Themen und Texten dar, durch die die Studierenden während des studienbegleitenden Deutschunterrichts Schlüsselqualifikationen erwerben sollten. Dieses Skriptum wurde als Erprobungsfassung geschrieben und wird in der Zukunft auf Grund der fachlichen Erfahrungen neubearbeitet. Wir wünschen Ihnen viel Erfolg bei der Arbeit mit diesem Skriptum. Autorin
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Vorwort

Das Skriptum „Technisches Deutsch“ ist vor allem für

fortgeschrittene Studenten an der Fakultät für

Produktionstechnologien der Technischen Universität gedacht.

Der vorliegende Band stellt eine Sammlung von fach-und

berufsspäzifischen Themen und Texten dar, durch die die

Studierenden während des studienbegleitenden Deutschunterrichts

Schlüsselqualifikationen erwerben sollten.

Dieses Skriptum wurde als Erprobungsfassung geschrieben und

wird in der Zukunft auf Grund der fachlichen Erfahrungen

neubearbeitet.

Wir wünschen Ihnen viel Erfolg bei der Arbeit mit diesem Skriptum.

Autorin

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Inhalt

Vorwort

Kapitel 1 Fräsen...............................................................................................................7

Kapitel 2 Drähen.............................................................................................................20

Kapitel 3 Bohren..............................................................................................................26

Kapitel 4 Hobeln und Stoßen..........................................................................................36

Kapitel 5 Kühlung...............................................................................................................41

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1. Fräsen

Beim Fräsen werden durch spezielle Werkzeuge auf so genannten

Fräsmaschinen einzelne Späne vom bearbeiteten Werkstoff

abgehoben. Auf diesen Bearbeitungszentren können fast alle

Werkstoffe bearbeitet werden, wie zum Beispiel Holz, Kunststoffe

und die meisten Metalle. Im Vordergrund der meisten Fräsarbeiten

steht die Metallbearbeitung, da durch dieses Verfahren hochpräzise

Teile gefertigt werden können, die trotzdem sehr stabil und

belastbar sind. Heutzutage gibt es Fräsmaschinen von

verschiedensten Ausmaßen und Qualitäten. Die modernsten

Bearbeitungszentren können auf Fünf Achsen arbeiten und somit

kaum noch Wünsche in der Formgebung des Werkstücks offen lassen.

Beim Fräsen entstehen durch die starke Reibung oftmals sehr hohe

Temperaturen, so dass an der Frässtelle gekühlt werden muss.

Fräsverfahren

Das Fräsen an sich ist ein Fertigungsverfahren von Vielen und nur ein

Überbegriff für eine spezielle Zerspanungsart. Es gehört zu der

Hauptgruppe „Trennen“ und unterteilt sich wiederum in verschiedene

Verfahren. Fertigungsverfahren allgemein sind in der Din- Norm DIN

8580 geregelt und das Fräsen im Speziellen in DIN 8589 im 3. Teil.

Die verschiedenen Fräsverfahren sind:

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Planfräsen – Hier werden ebene Flächen erzeugt

Wasserstrahlfräsen – Ein Hochdruckwasserstrahl fräst hier aus

nicht so harten Materialien (z.B. Beton)

Wälzfräsen – Das Fräswerkzeug besteht aus einer Walze mit

einzelnen Zähnen (vor allem zum Fräsen von Zahnrädern verwendet)

Profilfräsen – Die Kontur des eingespannten Fräswerkzeugs wird

unmittelbar auf das Werkstück übertragen

Schraubfräsen – zusammen mit dem Profilfräsen zur

Spindelherstellung genutzt

Rundfräsen – wird vor allem für zylindrische Flächen verwendet

Formfräsen – jegliche räumliche Fläche ist hiermit fräsbar

Schlagzahnfräsen – hiermit können besonders ebene Flächen gefräst

werden

Tauchfräsen – besonders für große Tiefen geeignet

CNC- Fräsen

Ausgeschrieben bedeutet CNC „Computerized Numerical Control“

bzw. übersetzt „computergestützte numerische Steuerung“. Mittels

dieser Technik kann der versierte CNC- Fräser durch

Programmierung am Computer die Regelung und Steuerung von

entsprechenden Werkzeugmaschinen bestimmen. Diese Methode der

Zerspanung machte seine Anfänge ca. Mitte der 70er Jahre des

letzten Jahrhunderts und wurde bzw. wird immer noch

weiterentwickelt. Der CNC- Fräser programmiert heute an einem

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handelsüblichen PC mit speziellen Programmen und Schnittstellen das

Bearbeitungszentrum so, dass am Ende das gewünschte Werkstück

ohne weitere Eingriffe gefertigt wird. Die Fräsmaschinen wechseln

wie programmiert die gewünschten Fräswerkzeuge und die Position

dieser. Die modernen Fräsmaschinen sind heutzutage in der Lage

jedes beliebige Fräswerkzeug, in immer kürzeren Zeiten, immer

genauer einzuspannen, die Position des Werkzeugs genauestens zu

bestimmen und auf Fünf Achsen nahezu jeden beliebigen Werkstoff

zu fräsen. Bei Fünf- Achs- Maschinen kann sich meist der

Werkzeugarm in drei verschiedenen Achsen bewegen und der

Werkstücktisch, auf welchem das Werkstück eingespannt ist, noch

einmal in zwei weitere Achsen. Die Programmierung an sich kann

durch verschiedene Verfahren und Arten erfolgen. Das Fräsen

mittels CNC- Technik hat sich auf dem Markt durchgesetzt und wird

wohl noch einige Zeit bestehen, da komplexe Teile vergleichsweise

einfach und vor allem mit einer hohen Wiederholgenauigkeit und

hohen Geschwindigkeiten hergestellt werden können. Diese weisen

dann, da sie aus einem Stück gefräst sind, noch eine hohe Festigkeit

auf und können durch die mögliche Programmspeicherung gut in Serie

gefertigt werden.

Unterschied zum Drehen

Der einfach erklärte Unterschied vom Fräsen zum Drehen ist, dass

sich beim Fräsen das Werkzeug bewegt (und das Werkstück quasi

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ruht) und beim Drehen das Werkstück sich dreht (und das Werkzeug

fest montiert ist). Bei manchen Maschinen ist jedoch heutzutage

beides, wenn auch nicht in voller Raffinesse, auf einer Dreh-/

Fräsmaschine möglich.

Grundbegriffe Fräsen

Fräsen

Fräsen ist ein Spanen mit geometrisch bestimmten, mehrschneidigen

Werkzeugen, deren Einzelschneiden nicht ständig im Eingriff sind.

Fräsen wird zur Herstellung von ebenen und gekrümmten Flächen,

Nuten, Wendelnuten, Verzahnungen und Gewinde eingesetzt.

Fräsvorgang

Beim Fräsen führt das mehrschneidige Fräswerkzeug eine

kreisförmige Schnittbewegung aus, Vorschub und Zustellbewegung

werden in der Regel vom Werkstück, können aber auch vom

Werkzeug selbst ausgeführt werden. Der unterbrochene schnitt ist

für das Fräse charakteristisch.

Fräser

Fräser sind mehrschneidige Werkzeuge aus Werkzeugstahl. Jeder

Zahn kann als selbstständige Werkzeugschneide betrachtet werden.

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Die winkel am Fräser sind abhängig von dem zu bearbeitenden

Werkstoff. Je härter der Werkstoff, desto größer der Keilwinkel.

Der Freiwinkel bewirkt den freien Schnitt, der Spanwinkel

ermöglicht den Spanabfluss. Siehe auch Link. Die Spanräume müssen

so groß sein, dass sie die abgetrennten Späne aufnehmen können.

Es gibt 3 Fräsertypen

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Typ H (10-16 Schneiden) für harte und zähharte Werkstoffe. Bei

einem großen Keilwinkel sind Spanraum, Spanwinkel und Freiwinkel

klein, da ein kleiner Vorschub gewählt wird und dadurch weniger

Späne anfallen.

Typ N (8-10 Schneiden) für Baustähle, Gußeisen, mittelharte

Nichteisenmetalle

Typ W (4-8 Schneiden) für weiche Werkstoffe wie z.B. Aluminium

oder Kupfer. Es sind Fräser mit einem großen freiwinkel und großem

Spanraum damit die anfallenden Späne leicht abgeführt werden

können.

Fräser kann man zusätzlich noch nach der Art der Mitnahme

(Aufsteckfräser, Schaftfräser), nach der Fräserform (z.B.

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Walzenstirnfräser, Prismenfräser, T-Nutenfräser), nach der

Zahnform und nach der Zahnrichtung unterteilen,

Nach der Zahnform unterscheidet man spitzverzahnte oder gefräste

und hinterdrehte oder hinterschliffene Fräser. Spitzverzahne

Fräser werden an den Freiflächen und teilweise an der Zahnbrust

scharfgeschliffen. Hinterdrehte Fräser sind Profilfräser zu

Herstellung von Profilen, Zahnräder und Gewinden. Solche Fräser

werden an der Spanfläche nachgeschliffen damit sich der Freiwinkel

und somit das Schneidenprofil nicht ändert.

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Nach dem Schneidkantenverlauf unterscheidet man geradgezahnte,

kreuzgezahnte und wendelgezahnte Fräser.

Wendelgezahnte und kreuzgezahnte Fräser arbeiten ruhiger als

geradeverzahnte Fräser, da die Zähne beim Anschnitt nur allmählich

in den Werkstoff eindringen. Die Schnittkraft wird dadurch

gleichförmiger und die Maschine arbeitet ruhiger. Die Späne fließen

zur Seite hin ab.

Schneidstoffe

Wegen des unterbrochenen Schnittes werden von den

Schneidstoffen neben großer Härte besonders Zähigkeit und

Temperaturwechselbeständigkeit gefordert. Als Schneidstoffe für

das Fräsen verwendet man Schnellarbeitsstahl, Hartmetall,

Schneidkeramik und PKD (polykristalliner Diamant). Aus

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Schnellarbeitsstahl lassen sich besonders kompliziert geformte

Fräser herstellen (Formfräser). Schnellarbeitsstahl besitzt

gegenüber Hartmetall eine höhere Zähigkeit und Kantenfestigkeit.

Zum Schruppen werden die gewendelten Schneiden so profiliert das

die Zahnprofile versetzt zur nächsten Zahnreihe stehen.

Schruppverzahnung

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Schrupp-Schlichtverzahnung

Schneidplatten aus Hartmetall sind entweder aufgelötet oder als

Wendeschneidplatten geschraubt oder geklemmt.

Keramikschneidplatten sind in Kassetten montiert. Solche Platten

verwendet man zum fräsen mit besonders hohen

Schnittgeschwindigkeiten oder zum Bearbeiten von gehärteten

Werkstoffen. (für Hobbyzwecke eher ungeeignet)

PKD sind zum Fräsen von schwer zerspanbaren Al-Legierungen,

anderen NE Metallen und Duroplaten geeignet. Die Frässzeiten liegen

bei 10-40facher Standzeit des Fräsers bis zu 40% niedriger als bei

Fräsern mit Hartmetallschneiden. Es werden aber wesentlich höhere

Schnittgeschwindigkeiten benötigt als bei Hartmetall.

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Gleichlauf- und Gegenlauffräsen

Nach der Richtung der Vorschubbewegung zur Schnittbewegung

unterscheidet man zwischen Gleichlauffräsen und Gegenlauffräsen.

Beim Gleichlauffräsen bewegt sich das Werkzeug und Werkstück in

gleicher Richtung. Die auftretenden Kräfte bewirken ein Andrücken

des Werkstückes an den Arbeitstisch. Dadurch wird ein „rattern“

weitgehend vermieden und es entsteht eine gute Oberfläche. Der

Fräser greift sofort in das volle Material ein und beansprucht die

Fräserschneide mit großen Kräften. Auf den meisten Fräsmaschinen

ist daher Gleichlauffräsen nur als Schlichtfräsen möglich. WICHTIG!

Bei Gleichlauffräsen benötigt man Fräsmaschinen mit spielfreiem

Tischantrieb (Kugelumlaufspindel)

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Beim Gegenlauffräsen sind Schnittbewegung und Vorschubbewegung

entgegengesetzt. Der Fräser dringt nach und nach in den Werkstoff

ein, wodurch die Belastung der Fräserschneiden nicht gleichmäßig ist.

Der größte Schnittdruck ist beim Austreten der Fräserschneide aus

dem Werkstück vorhanden. Er drückt den Fräser nach unten und das

Werkstück nach oben. Ist die Fräserschneide aus dem Werkstück

ausgetreten, federn Schneide und Werkstück zurück. Es entsteht

eine sogenannte „Rattermarke“, die zu einer welligen Oberfläche

führt.

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2. Drehen

ist ein zerspanendes Fertigungsverfahren für Metalle und

Kunststoffe. Gedreht wird manuell auf einer Drehbank oder

automatisiert auf einer Drehmaschine.

Hier hier dreht sich das Werkstück beziehungsweise Halbzeug; es

führt die Hauptschnittbewegung mit seiner Rotation aus. Das fest

eingespannte Werkzeug (Drehmeißel) wird am drehenden Werkstück

mit Hilfe des Werkzeugschlittens entlang bewegt, um einen Span

abzuheben; es führt die Zustell- und Vorschubbewegung (posúnový

pohyb) aus.

Sústruženie je trieskové obrábanie vonkajších a vnútorných povrchov

pri ktorom obrobok koná hlavný otáčavý pohyb a nástroj koná posuv,

a to rovnobežne s osou otáčania obrobku alebo kolmo na túto os

otáčania. Obrábací stroj sa nazýva sústruh a obrábací nástroj

sústružnícky nôž.

Drehverfahren

Je nachdem, wie die Bearbeitungsstelle am Werkstück liegt, spricht

man von Außendrehen und Innendrehen.

Je nach Vorschubrichtung wird zwischen Längsdrehen und

Querdrehen unterschieden.

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Je nach Bearbeitungsfläche wird unterschieden in Runddrehen,

Plandrehen, Schraubdrehen, Wälzdrehen, Profildrehen und

Formdrehen.

Die bearbeitete Fläche ist farbig markiert

Längs-Rund-Drehen

Quer-Plan-Drehen

Quer-Stech-Drehen

Längs-Stech-Drehen

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Bewegungen an Werkzeugmaschinen

Gebräuchliche maschinelle Fertigungsverfahren sind

Drehen, Fräsen und Bohren. Mit einer keilförmigen

Werkzeugschneide wird ein Span abgetrennt, ein Spanvolumen

erzeugt. Jedes Volumen ist durch drei Dimensionen

bestimmt, durch die Länge, die Breite und die

Höhe (Dicke). Dies gilt auch für das Spanvolumen. Es ist

bestimmt durch die Länge des Spans, die Spanungsbreite

und die Spanungsdicke. Damit diese drei geometrischen

Größen entstehen, muss eine Werkzeugmaschine

grundsätzlich drei Bewegungen ausführen:

l Die Spanungslänge entsteht durch die Schnittbewegung.

l Die Spanungsbreite entsteht durch die Zustellbewegung.

l Die Spanungsdicke entsteht durch die Vorschubbewegung

Bewegungsrichtung

Je nach Vorschubrichtung wird zwischen Längsdrehen und

Querdrehen unterschieden. Beim Längsdrehen bewegt sich das

Werkzeug längs der Rotationsachse (Z-Achse), beim Querdrehen

senkrecht/quer dazu, also entlang der X-Achse. Dies sind die

grundlegenden Bewegungen beim Drehen. Kompliziertere Formen

werden durch die Überlagerung beider Bewegungen erzeugt. Wenn

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sich das Werkzeug auf einer geraden Bahn in einem Winkel zur Z-

Achse bewegt, entstehen Kegelflächen. Beim Formdrehen kann sich

das Werkzeug auch auf beliebig gekrümmten Bahnen bewegen und

damit die verschiedensten rotationssymmetrischen Formen erzeugen.

Nachformdrehen

NC-Formdrehen

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geometrische Form der bearbeiteten Fläche

• Runddrehen, es entsteht die Mantelfläche eines Zylinders

• Plandrehen, es entsteht die Grundfläche eines Zylinders, also

eine Ebene

• Kegeldrehen, es entsteht die Mantelfläche eines Kegels

• Schraubdrehen, es entstehen Flächen entlang einer

Schraubenlinie

• Profildrehen, die Form des Werkzeugs wird auf das Werkstück

übertragen, zum Beispiel zum Abrunden von Ecken mit einer

viertelkreisförmigen Werkzeugschneide

• Formdrehen, eine beliebige rotationssymmetrische Fläche wird

durch die dazu passende Werkzeugbahn erzeugt. Formdrehen

kann weiter unterteilt werden in:

o Freiformdrehen, hierbei wird das Werkzeug entweder mit

der Hand geführt und auf eine Stütze aufgelegt oder die

zwei Kurbeln (für Z- und X-Achse) werden gleichzeitig

manuell betätigt. Hierzu ist eine gewisse Übung nötig,

maßhaltige Werkstücke können so nicht hergestellt

werden.

o Nachformdrehen, hierbei wird die Form eines Musters

elektronisch oder mechanisch abgetastet und auf das

Werkzeug und damit auf das Werkstück übertragen.

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o NC-Formdrehen, die Werkzeugbahn wird durch ein

Programm von einem Rechner gesteuert.

• Unrunddrehen, es entstehen Flächen, die nicht

rotationssymmetrisch sind, zum Beispiel der Sechskant-Kopf

einer Schraube

• Hinterdrehen, das Herstellen von Freiflächen, zum Beispiel an

einem Fräserrohling

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3. Bohren

Ein Bohrer, auch Bohr-Einsatz genannt, ist ein Werkzeug oder

Werkzeugteil zum Erzeugen kreisrunder Löcher in ein Material durch

Zerspanen. Das entstehende Loch wird Bohrung genannt.

Das Verfahren selbst heißt Bohren und zählt in der Ordnung

der Fertigungsverfahren auf Grund der definierten Schneide zu den

Trennverfahren mit geometrisch bestimmter Schneide.

Das Bohren unterscheidet sich von anderen Zerspanverfahren wie

folgt:

• Beim Fräsen erfolgt der Vorschub in allen drei Dimensionen.

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• Beim Drehen steht das Werkzeug (meist) fest, während das

Werkstück rotiert.

• Beim Schleifen sind die Schneiden geometrisch unbestimmt.

Das Bohren

Zuerst sollte die richtige Stelle angezeichnet werden. Dann mit

der Zentrierspitze eine Kerbe schaffen. Das verhindert ein

Weglaufen des Bohrers. Nun die Bohrmaschine zuerst einschalten

und erst jetzt den Bohrer in die Kerbe setzen. Späne regelmäßig

durch Zurückziehen des Bohrers abführen. Bei Forstnerbohrern ist

es beim Bohren zudem vorteilhaft, wenn man die Maschine

kontrolliert taumeln lässt.

Zum Bohren gibt es eine Reihe brauchbarer Maschinen.

Besonders feinfühlig geht es mit einer handbetriebenen

Bohrmaschine. Aber auch mit allen elektrischen Handbohrmaschinen

sind verwendbar, wenn deren Schlagwerk abgeschaltet ist. Ebenso

können Akkuschrauber verwendet werden, allerdings sollte dort

darauf geachtet werden, dass die Drehmomenteinstellung auf Bohren

gestellt ist. Besonders präzise kann mit einer Standbohrmaschine

oder einer Fräsmaschine gearbeitet werden.

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Holzbohrer mit Zentrierspitze, Metallbohrer und Steinbohrer

mit eingelöteter Hartmetallplatte (v.l.n.r.)

Bohrerarten

Unterschiedliche Materialien (z. B. Holz, Metall oder Gestein)

erfordern unterschiedliche Bohrerarten. Die bekanntesten Bohrer

werden nach ihrem Aussehen und ihrer Form Spiralbohrer genannt.

Holzspiralbohrer - Kennzeichnend ist eine dünne Spitze in der

Schneidenmitte, die zur Zentrierung dient. Holzbohrer bestehen

meist aus einer Chrom-Vanadium-Legierung (VA).

Metallspiralbohrer - Man unterteilt Metallspiralbohrer – je

nach Werkstoff – in drei Kategorien. Sie bestehen aus

Schnellarbeitsstahl (HSS).

Gesteins- oder Steinbohrer - Zum Bohren harter Werkstoffe

aus Gestein, Mauerwerk und Beton. Die Schneide ist mit einem

Hartmetallblättchen bestückt und in der Regel meißelförmig

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• Spiralbohrer

Spiralbohrer bestehen aus 2 Spannuten und einer Dachspitze oder

einer Zentrierspitze.

Spiralbohrer mit Dachspitze können unterschieden werden in 3

Typen:

Typ N: normale Ausführung aus HSS

(Hochleistungsschnellschnittstahl) für allgemeine Baustähle, NE-

Metalle, Gusseisen.

Typ H: langgedrallte Spirale aus HSS für harte und

zähharte Werkstoffe, wie z.B. Stähle, Kunststoffe,

Schichtpressstoffe, Plexiglas.

Typ W: kurzgedrallte Spirale aus HSS für weiche

und zähe Werkstoffe, wie Leichtmetalle, weiche Kunsttoffe,

Hartholz, Spanplatte.

Weiterhin ist die Dachspitze des Spiralbohres nach der DIN 1412

unterschiedlich geschliffen.

Die wichtigsten Bohreranschliffe neben dem Normalschliff sind:

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DIN 1412 A : 4-Flächenschliff mit

ausgespitzter Querschneide für Bohrungen, die eine gute

Zentrierung benötigen.

Vorteil: - Vorschubkraft wird verringert, bessere Zentrierung

möglich.

Nachteil: - Mehraufwand beim Schleifen

DIN 1412 B: Korrigierte Hauptschneide für

das Bohren von harten Stählen.

Vorteil: - kein Verhaken bei dünnwandigen Werkstücken.

Nachteil: - großer Vorschubkraft nötig

- Mehraufwand beim Schleifen

DIN 1412 D: 6-Flächenschliff für Grauguss un

Schmiedestücke.

Vorteil: -verbesserte Standzeit

Nachteil: -Mehraufwand beim Schleifen

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Spiralbohrer mit Zentrierspitze

Der Spiralbohrer mit einer Zentrierspitze hat zwei Vorschneider,

zwei Spanabheber und an den Wangen der Spannuten in der Regel

eine Nebenschneide.

Dieser Bohrertyp wird hauptsächlich zum Bohren von Hart- und

Weichholz sowie Holzwerkstoffen benutzt.

• Schlangenbohrer

Schlangenbohrer haben eine

Gewindespitze, ein oder zwei Vorschneider und ein oder zwei

Spanabheber. Die ausladenen Transportschnecken fördern

zuverlässig die Späneaus dem Bohrloch und verstopfen nicht so

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schnell wie die Spiralbohrer mit Zentrierspitze.

Dieser Bohrer wird hauptsächlich für das Bohren in Hart- und

Weichholz sowie allen anderen Holzwerkstoffen benutzt.

Auch für das Bohren in Hirnholz ist der Schlangenbohrer

geeignet.

• Forstner- und Kunstbohrer

Forstner- und Kunstbohrer gibt

in der Regel in den Größen 10mm bis 40mm. Sie sind geeignet für

Bohrungen in Holz und Holzwerkstoffen, zB um Äste auszubohren

oder um Bohrungen für Topfbänder zu machen.

Beide Bohrertypen haben eine Zentriespitze, zwei Spanabheber ,

jedoch hat der Kunstbohrer(rechtes Bild) zwei besonders geformte

Vorschneider während der Forstnerbohrer (linkes Bild) eine

gleichmäßig umlaufende Umfangschneide als Vorschneider besitzt.

• Steinbohrer

Steinbohrer sind von ihrer Grundform Spiralbohrer, die in ihrer

Schneide ein Hartmetallplättchen eingelötet haben und zum Bohren

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von Löchern in Gestein, Mauerwerk und Beton mit

Schlagbohrmaschinen entwickelt wurden.

Man unterscheidet bei der Ausprägung des

Hartmetallplätchens zwischen:

1. Schneide mit scharfer Schneidekante für bohrenden Betrieb

(Karat-Bohrer), z.B. Fliese, weiche Gesteine.

2. meißelförmige Schneide für schlagbohrenden Betrieb, z.B

Mauerwerk, Beton.

Es gibt bei Steinbohrern mit 2 verschiedene Schaftausführungen:

als Rundschaftbohrer mit

zylindrischen Schaft

mit SDF Aufnahme, entweder SDF-Plus(10mmSchaftdurchmesser)

oder SDF-Max (18mm Schaftdurchmesser)

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Arbeitsregeln an der Ständerbohrmaschine

1. Enganliegende Kleidung tragen (Lange Ärmel nur nach

innen umschlagen! Niemals Handschuhe tragen. Lose

hängende Bänder, Zipfel, Schals sind gefährlich!

Fingerringe, Armbänder und Armbanduhren sind

abzulegen)

2. Langes Haar zurückkämmen und "befestigen"!

3. Allein an der Bohrmaschine arbeiten! Zuschauer:

Abstand halten!

4. Bohrstelle ankörnen!

5. Werkstück einspannen Maschinenschraubstock

benutzen!

6. Falls möglich: Werkzeug (Bohrer) und Arbeitszone durch

Plexiglashaube weitestgehend abdecken.

7. Wenn erforderlich, Schutzbrille tragen

8. Niemals bei laufender Maschine ein- oder ausspannen!

Keine Spannschlüssel im Bohrfutter stecken lassen!

9. Bohrtisch sauber halten! Späne mit Pinsel entfernen

10. Nicht an der laufenden Spindel vorbeigreifen!

11. Fußboden sauber halten!

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Bohrern für unterschiedliche Materialien:

• A – Metall-Spiralbohrer,

• B - Holz-Spiralbohrer,

• C - Betonbohrer mit Hartmetall-Schneide,

• D - Spatenbohrer für Holz,

• E - Universalbohrer für Metall und Beton mit Hartmetall-Schneide,

• F - Bohrer für Bleche,

• G - Universalbohrer für Metall, Holz und Kunststoff

Arten von Bohrerschäften:

• 1, 2 - Zylinderschaft,

• 3 - SDS-plus-Schaft,

• 4, 5 - Außenkantschaft (6-Kant und 4-Kant),

• 6 - Zylinderschaft mit drei Fasen,

• 7 - 1/4-Zoll-Sechskantschaft

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4. Hobeln und Stoßen

Hobeln und Stoßen sind spanende Fertigungsverfahren mit

geometrisch bestimmter Schneide zur Herstellung von ebenen

Flächen, Nuten sowie Profilen. Bei der geradlinigen Schnittbewegung

erfolgt die Spanabnahme während des Arbeitshubes durch einen

einschneidigen Meißel. Der anschließende Rückhub (Leerhub) bringt

das Werkzeug wieder in die Ausgangsstellung zurück. Der Vorschub

erfolgt schrittweise am Ende des Rückhubes.

Beim Hobeln führt das Werkstück die Schnitt- und Rückbewegung

aus, Vorschub- und Zustellbewegung erfolgen durch das Werkzeug.

Beim Stoßen führt hingegen das Werkzeug die Schnitt- und

Rückbewegung aus, Vorschub- und Zustellbewegung können durch das

Werkstück oder das Werkzeug erfolgen.

Eine Sonderform des Stoßens ist das Ziehen bzw. Nutenziehen, bei

dem die Schneide eines Profilmeißels (Ziehmesser) bei der

Arbeitsbewegung gezogen und nicht, wie beim Stoßen, geschoben

wird.

Hobel- und Stoßverfahren

Nach der Richtung der Schnittbewegung teilt man das Stoßen in

Waagrechtstoßen und Senkrechtstoßen ein. Nach der Art der

erzeugten Fläche unterscheidet man beim Hobeln z. B. Planhobeln

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und Formhobeln, beim Stoßen Planstoßen, Formstoßen, Wälzstoßen,

Profilstoßen und Schraubstoßen. Beim Schraubstoßen führt demnach

das Werkstück, abgestimmt auf die geradlinige Arbeitsbewegung des

Werkzeuges, eine zusätzliche Drehbewegung aus. Beim Wälzstoßen

drehen sich sowohl Werkzeug als auch Werkstück.

Beim Kurzhobeln werden die Schnitt- und die Zustellbewegung vom

Werkzeug ausgeführt, die Vorschubbewegung erfolgt durch den

Aufspanntisch der Hobelmaschine. Die max. Hobellänge (i. d. R. < 1 m)

wird durch den max. Arbeitshub der Hobelmaschine vorgegeben. Das

Kurzhobeln wird zum Erzeugen von Platten und Formteilen mit

geraden Begrenzungslinien im Werkzeug- und Maschinenbau

angewendet. Mit einer speziellen Kopiereinrichtung lassen sich aber

durchaus auch gekrümmte Flächen – allerdings nur streifenweise –

erzeugen.

Beim Langhobeln wird die Schnittbewegung vom Werkstück, die

Vorschub- und Zustellbewegung vom Werkzeug ausgeführt. Die

Arbeitswege bzw. die Hubgröße liegen beim Langhobeln zwischen 2

und 10 m. Das Langhobeln dient zur Bearbeitung von langen, schmalen

Flächen z. B. an Betten und Gestellen von Werkzeugmaschinen oder

an Großteilen des allgemeinen Maschinenbaues. Aber auch bei der

Herstellung von Spezialteilen, wie etwa Weichenzungen für die Bahn

(= schmaler werdende Schienenstücke), kommt das Langhobeln häufig

zur Verwendung.

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Das Stoßen wird zur Herstellung von Innenkonturen in

Werkzeugelementen und Rädern, Keilnuten in Bohrungen von

Zahnrädern u. ä. eingesetzt. Auch bei der Bearbeitung von

Durchbrüchen in Schnittplatten für Werkzeuge kann man das

Stoßverfahren nachwievor häufig in der Praxis sehen.

Hobel- und Stoßwerkzeuge

Hobel- und Stoßmeißel entsprechen in ihrer Form und Bezeichnung

den Drehmeißeln. Für Schrupparbeiten werden meistens gerade oder

gebogene, zum Schlichten hingegen spitze Meißel eingesetzt. Mit

dem Breitschlichtmeißel, dessen parallel zur Werkstückoberfläche

stehende Schneide etwa anderthalb-bis zweimal so breit wie der

Wert des zugehörigen Vorschubes ist, erhält man besonders bei

kurzspanenden Werkstoffen (z. B. Gusseisen) hochwertige

Oberflächen, bei denen Mittelrauwerte von Ra = 2 bis 4 µm erreicht

werden. Er eignet sich deshalb auch sehr gut zum Schlichten von

großen Flächen.

Bezüglich der Schneidgeometrie gelten die gleichen Bedingungen wie

bei den Drehmeißeln. Beim Hobeln wird die Schneide des Werkzeuges

zwar bei jedem Hub stoßartig belastet, trotzdem kann man die

Verhältnisse beim Hobeln mit dem ununterbrochenen Schnitt beim

Drehen vergleichen. Um die Schneidspitze zu entlasten, werden

deshalb die Hobelmeißel immer mit negativen Neigungswinkeln (λ = -

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10 bis – 15 Grad) ausgeführt. Der Einstellwinkel liegt bei den

Hobelmeißeln zwischen 45 und 70 Grad. Wegen der großen

Spanquerschnitte mit denen man beim Langhobeln arbeitet, treten

beim Hobeln große Schnittkräfte auf. Deshalb haben Hobelmeißel

auch kräftige Schaftquerschnitte. Der Hobelmeißel muss kurz

eingespannt sein, damit er sich nicht ausbiegt und in das Werkstück

hineinfedert. Sollte ein kurzes Einspannen aufgrund der Form des

Werkstückes nicht möglich sein, verwendet man aus gleichem Grund

oft einen Hobelmeißel mit gekröpftem Schaft. Da sich diese Art

Meißel aber nicht so sehr für Hartmetallwerkzeuge eignen, setzt man

dort meistens nur SS-Meißel ein.

Bewegungsabläufe beim Planhobeln

40

Arbeitsvorgang beim Plansenkrecht- und Waagerechtstoßen

41

5. Kühlung

Lufttemperatur und Raumluftqualität verbessern

Klimageräte können nicht nur kühlen, sondern die Luft auch

entfeuchten sowie Staub- und andere Partikel herausfiltern. Das ist

besonders für Allergiker von Vorteil. Über das Wärmepumpenprinzip

entziehen sie den Räumen die Wärme und leiten diese nach außen.

Einige Geräte verfügen sogar über eine Zusatzheizung.

Man unterscheidet zwischen Kompaktgeräten und Splitgeräten.

Bei mobilen Kompaktgeräten wird die warme Abluft über einen

Schlauch durch einen Tür- oder Fensterspalt nach draußen geleitet.

Durch diese Öffnungen kann jedoch ein Teil der Abwärme in den

Raum zurückströmen, so dass die Kühlleistung geringer ist. Besonders

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effektiv sind hingegen Split-Klimageräte. Sie verfügen über zwei

getrennte Einheiten. Die Inneneinheit nimmt die Kühlung und

Filterung vor und leitet die Abwärme an die Außeneinheit weiter, die

unter dem Fenstersims oder dem Balkon fest installiert ist. Dadurch

haben sie in der Regel eine höhere Kühlleistung und sind leiser.

Kühlung oder Abkühlung ist ein Vorgang, bei dem einem System

oder Gegenstand Wärme bzw. thermische Energie entzogen wird.

Sprachlich wird deshalb auch Entwärmung als korrektere

Bezeichnung für die Kühlung verwendet.

Kühlsysteme können nach dem verwendeten Wärmeträgermedium

unterteilt werden. Die geläufigsten Arten der Kühlung sind:

• Wasserkühlung und

• Luftkühlung.

Funktionsweise

Eine Kühlung basiert meist auf der Übertragung der Wärme

(Wärmeleitung) vom zu kühlendem Körper zum Kühlstoff (Gas oder

Flüssigkeit) und deren Abtransport (Wärmeströmung).

Bei manchen Anwendungen mit engen Platzverhältnissen

(innerhalb eines Computers oder HiFi-Verstärkers) werden zum

Abtransport Heatpipes verwendet.

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Es gibt bei den meisten Motoren eine spezielle Kühlflüssigkeit.

Die Flüssigkeitskühlung - Von der Thermosiphonkühlung zur

Kennfeldkühlung

Die erste Wasserkühlung war die Thermosiphonkühlung. Hier

fand das physikalische Prinzip Anwendung dass wärmeres, leichteres

Wasser nach oben steigt und kälteres, schwereres Wasser nach

unten sinkt.

Thermosiphonkühlung

Das vom Motor erwärmte leichtere Wasser steigt also in den

oberen Teil des Kühlers. Das Wasser im Kühler wird durch den

Fahrtwind abgekühlt, sinkt folglich nach unten und fließt dem Motor

wieder zu. Die Kühlung wurde später zusätzlich durch Lüfter

unterstützt, eine Regelung war jedoch noch nicht möglich.

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Pumpenumlaufkühlung

Später wurde der Wasserumlauf durch eine Wasserpumpe

beschleunigt. Allerdings benötigten diese Systeme eine lange

Warmlaufphase. Im Winter kam der Motor schlecht auf

Betriebstemperatur.

In der weiteren Entwicklung kam deshalb ein

Kühlwasserthermostat zum Einsatz.

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Kühlwasserthermostat

Der Wasserumlauf über den Kühler wird in Abhängigkeit von

der Kühlwassertemperatur geregelt. Dabei wurde das Kühlsystem in

zwei Kreise aufgeteilt. In der Warmlaufphase des Motors kreist das

Kühlwasser von der Kühlmittelpumpe angetrieben nur durch den

Motor (kleiner Kühlkreislauf). Dies bewirkte eine schnelle Erwärmung

des Motors. Das Öl im Wellrohrbalg des Thermostats erwärmte sich,

dehnte sich aus und der Regler öffnete den Zugang zum Kühler

(großer Kühlkreislauf). So konnte die Motortemperatur konstant

gehalten werden.

Diese Regelung ist im Prinzip bis heute geblieben.

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Die weiteren Verbesserungen:

Zur besseren Kühlung des Motors wurde später das

physikalische Prinzip genutzt, dass unter Druck gesetztes Wasser

nicht bei 100°C, sondern erst bei 115°C bis 130°C zu sieden beginnt

(Dampfkochtopf!)

Kühlung aktuell

Der Kühlkreislauf steht dabei unter einem Druck von 1,0 - 1,5 bar.

Man spricht vom geschlossenen Kühlsystem. Die Anlage benötigt dazu

einen Ausgleichsbehälter, der nur etwa zur Hälfte befüllt ist.

Der Wellrohrbalgregler wurde durch einen Dehnstoffregler

(Wachs) ersetzt.

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Als Kühlmedium wurde nun nicht mehr nur Wasser, sondern ein

Gemisch aus Wasser und einem Kühlmittelzusatz verwendet. Man

verwendete deshalb auch nicht mehr den Begriff Kühlwasser sondern

Kühlmittel. Das enthaltene Frostschutzmittel (bekannt als Glysantin)

im Kühlmittel bietet zusätzlich einen höheren Siedepunkt und

schützt außerdem die Leichtmetallteile des Motors vor Korrosion.

Der starre Ventilatorantrieb, der den Kühler und den Motor mit

ausreichender Kühlluft unterstützte, hatte einen entscheidenden

Nachteil: Bei schneller Fahrtwind, wenn durch den Fahrtwind sowieso

ausreichend kühlende Luft zur Verfügung steht, dreht wegen der

relativ hohen Motordrehzahl der Kühlerlüfter ebenso mit hoher

Drehzahl. Und wenn bei Stop-and-Go-Betrieb im Stadtverkehr kaum

Luft vom Fahrtwind kommt, dreht auch der Motor langsamer und

kühlt den zudem heißeren Motor schlechter.

Dieses Manko wurde später durch einen zuschaltbaren

elektrischen Lüftermotor ausgeglichen. Wenn eine bestimmte

Kühlmitteltemperatur erreicht wird, wird der Lüfter zugeschaltet.

Selbst nach dem Abstellen des Motors kann so noch Kühlluft

zugeführt werden. Andere Varianten arbeiten mit

temperaturabhängigen Kupplungen (z.B.: Elektromagnetische

Kupplung, Viscokupplung) zwischen Antriebswelle und Lüfternabe*.

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Použitá literatúra

1. Spanende Formung, Theorie, Berechnung, Richtwerte,von Werner Degner, Hans Lutze, Erhard Smejkal ,ISBN 9783446221383, Flexibler Einband, aus der Reihe 15, Sach-/Fachbuch, erschienen am 29.08.2002 bei Hanser, Carl 2. Degner, W.; Lutze, H.; Smejkal, E.: Spanende Formung: Theorie, Berechnung, Richtwerte. 14. Auflage, München, Wien: Carl-Hanser-Verlag, 2000 3. König, W.; Klocke, F.: Fertigungsverfahren 1. Drehen, Fräsen, Bohren. 5. Auflage,Berlin: Springer-Verlag, 2002 4. König, W.; Klocke, F.: Fertigungsverfahren 2. Schleifen, Honen, Läppen. 5. Auflage,Berlin: Springer-Verlag, 2002 5. Fritz, A.H.; Schulze, G. (Hrsg.) : Fertigungstechnik. 3. Auflage, Düsseldorf: VDIVerlag,1995 6. Schönherr, H.: Spanende Fertigung. München, Wien: Oldenbourg Verlag, 2002 7. Paucksch, E.: Zerspantechnik, Wiesbaden: Vieweg, 1996 8. Jacobs, H.-J.: Spanungsoptimierung. Berlin: Verlag Technik, 1977 9. Leopold, J.: Werkzeuge für die Hochgeschwindigkeitszerspanung. München, Wien:Carl-Hanser-Verlag, 2000

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Autor: PhDr. Tatiana Rohaľová Názov: Nemecký jazyk v technickej praxi (pre inžinierske externé

štúdium) Vydanie: prvé Počet strán: 49 Náklad: 50 Vydavateľ: FVT TU v Košiciach so sídlom v Prešove Rukopis neprešiel jazykovou úpravou. Za odbornú a jazykovú stránku zodpovedá autor. ISBN 978-80-553-0476-2


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