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3. Semester – WS 2001/02 – Grundlagen der Fertigungsverfahren – Fragenkatalog zur Klausurvorbereitung – Seite 1 von 22
Allgemeines mit Beginn der Vorlesung:
1. Entwicklungsphasen der Produktionstechnik:
a. 1800 Dampfmaschine
b. 1890 Fließband
c. 1910 Einzelantriebe (Steigerung der Produktivität)
d. 1930 Mechanisierung
e. 1950 Automatisierung (universelle Fertigungseinrichtungen)
f. 1970 NC-/DV – Systeme; rechnergestützte Fertigung (höhere Flexibilität)
g. 1990 flexible Arbeitsstrukturen; CIM (rechnergeführte Fertigung) (hohe
Qualifikation der Mitarbeiter)
2. Aufgaben der Fertigungstechnik:
besteht in der wirtschaftlichen Herstellung eines durch eine Zeichnung oder einen
anderen Informationsträger vorgegebenen Werkstücks aus verschiedenen
Werkstoffen und mit unterschiedlicher Qualität;
Sie befasst sich mit der Werkstoffver- und Bearbeitung und der Gestaltung von
Fertigungsprozessen sowie der Fertigung von geometrisch bestimmten Körpern als
auch von Montageprodukten.
3. Einteilung der Fertigungsverfahren:
 nach DIN 8580 in 6 Hauptgruppen:
- Urformen: Fertigen eines festen Körpers aus formlosen Stoff. (Gießen,
Sintern)
- Umformen: Fertigen durch plastisches Ändern der Form eines festen
Körpers.(Ziehen, Stauchen)
- Trennen: Fertigen durch Ändern der Form eines festen Körpers, wobei der
Zusammenhalt örtlich aufgehoben wird. (Drehen, Bohren)
- Beschichten: Aufbringen einer festhaftenden Schicht aus formlosen Stoff
auf ein Werkstück (Galvanik)
- Stoffeigenschaften ändern: Fertigen eines festen Körpers durch Umlegen,
Aussondern oder Einbringen von Stoffteilchen. (Härten, Nitrieren)
- Fügen: Zusammenbringen von zwei oder mehr Werkstücken mit
formlosen Stoff (Schweißen, Schrauben).
4. Wie geht man mit Toleranzforderungen um?
a. Oberflächengüte und Toleranzen auf das Notwendigste beschränken
b. Allgemeintoleranzen beachten
5. Near Net Shape:
Trend zur endkonturnahen Herstellung bei den Ur- und Umformverfahren. (Endformnahe
Herstellung). Weitgehende Annäherung des Rohteils an die spätere Endform des Fertigteils
durch Ur- und Umformverfahren. Reduzierung des spanend abzunehmenden
Werkstoffvolumens. ( Optimierung der Fertigungsfolgen; Fertigbearbeitung in einem
Schritt). Hohe Präzisionsanforderung, d.h. hohe Maß- und Formgenauigkeit sowie
Oberflächengüte können bereits durch Ur- und Umformverfahren erreicht werden.
3. Semester – WS 2001/02 – Grundlagen der Fertigungsverfahren – Fragenkatalog zur Klausurvorbereitung – Seite 2 von 22
Fragen zur Spanentstehung:
1. Spanformen:
a. Bandspäne (ungünstig)
b. Wirrspäne (ungünstig)
c. Wendelspäne
i. Lang (brauchbar)
ii. Kurz (gut)
d. Spiralspäne (gut)
e. Spanbruchstücke (brauchbar)
Spanarten:
-
Reißspan
Scherspan
Fließspan
2. Einflussfaktoren auf den Spanbildungsvorgang:
a. Günstige Spanformen z.B. kurze Wendelspäne können durch Schneidplatten mit
Spanformstufen oder mit aufgesetztem Spanformer erreicht werden
b. Die kinematische Spanbrechung
c. Andere Möglichkeiten zur Beeinflussung der Spanform ergeben sich durch:
- Werkzeugmaschine: statische u. dynamische Nachgiebigkeit
- Technologische Daten: Verhältnis v / f ; Verhältnis ap / f
- Werkstückstoff: Zähigkeit, Festigkeit, Wärmebehandlung,
Legierungsbestandteile
- Schneidstoff: Material (Schnellarbeitsstahl, Hartmetall, Keramik),
Reibungsverhältnis auf der Spanfläche (Beschichtung)
- Gestaltung des Schneidkeils: Werkzeugwinkel (Span, Neigung),
Eckenradius, Schneidkantenzurichtung (Fase, Kantenverrundung),
Einstellwinkel
- Kühlschmiermittel: Emulsion, Schneidöl, trockener Schnitt.
3. Folgen ungünstiger Spanformen:
a. Gefahrenquelle für den Bedienenden der Maschine
b. Beeinflussen die Werkstückqualität negativ
c. Können durch Beschädigungen an dem Werkzeug, der Werkzeugmaschine und an
den Späne- Entsorgungsanlagen erhebliche Störungen im Arbeitsablauf verursachen
Fragen zu Zerspanungskräften / Wärmeentstehung:
1. Zerspankraft F:
a. Komponenten:
i. Schnittkraft Fc
ii. Vorschubkraft Ff
iii. Passivkraft Fp
iv. Aktivkraft Fa
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b. Zerspanungsprozess:
Die Schnittkraft Fc entsteht durch die Drehbewegung des Werkstücks. Die der
Vorschubrichtung entgegengerichtete Vorschubkraft Ff versucht, den
Drehmeißel seitlich abzulenken. Ihre Gegenkraft wirkt auf das Werkstück.
Schnittkraft und Vorschubkraft zusammen ergeben Größe und Richtung der
Aktivkraft Fa. Die Passivkraft versucht, den Drehmeißel von der
Eingriffsstelle abzudrängen. Ihre Gegenkraft wirkt quer zur
Vorschubrichtung. Aktiv und Passivkraft ergeben die Größe und Richtung der
Zerspankraft F.
2. kc, kc1.1:
a. Spezifische Schnittkraft kc:
Kc 
K C1.1
 Korrekturfaktoren
h mC
i. Die spezifische Schnittkraft ist das Verhältnis der Schnittkraft Fc zum
Spanungsquerschnitt A;
ii. Sie ist abhängig von der Zerspanbarkeit des Werkstoffes, der Spanungsdicke
h, dem Einstellwinkel , vc und der Schneidengeometrie
b. Spezifische Schnittkraft für b= 1mm und h= 1 mm : kc1.1:
i. Diese Abhängigkeit wird im Allgemeinen im doppelt Logarithmischen
Maßstab als Gerade dargestellt
log kc

log h
doppeltlogarithmische Darstellung der spezifischen Schnittkraft in Abhängigkeit von der
Spanungsdicke
3. Wärmeentstehungszonen beim Zerspanprozess:
a. Scher- und Trennzone
b. Reibungszonen
i. Zwischen Werkzeug / Span
ii. Zwischen Werkstück / Freifläche
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Fragen zu Verschleiß bei der Zerspanung:
1. Verschleißursachen, Verschleißformen, Folgen des Verschleißes
a. Ursachen:
i. Hervorrufung durch mechanische und thermische Beanspruchungen des
Werkzeugs, die abhängig von dem Werkstückstoff, dem Schneidstoff und
den jeweiligen Schnittbedingungen (wechselnde Spanungsdicke /
unterbrochener Schnitt) sind
c. Verschleißformen:
i. Freiflächenverschleiß
ii. Kolkverschleiß
iii. Querrisse
iv. Kammrisse
v. Ausbrockelungen / Aussplittungen
vi. Verformungen
d. Folgen:
i. Verkürzung der Standzeit des Werkzeugs
ii. Schneidplatte kann brechen (Kolkverschleiß)
iii. Erhöhte Oberflächenrauheit
iv. Geometrische Fertigungsfehler
1. Rauhheit
2. Formfehler
3. Maßfehler
2. Anteil der Verschleißmechanismen in Abhängigkeit von der Schnittgeschwindigkeit:
a. Verschleißmechanismen:
i. Adhäsion
ii. Diffusion
iii. Oxidation
iv. Mechanischer Abrieb
v. Plastische Verformung
b. Abhängigkeit: ???
3. Verschleißgrößen am Schneidteil:
Messung am Werkzeug:
i. Verschleißmarkenbreite – vom Verschleiß veränderte Fläche an Span- und
Freifläche
ii. Kolkbreite und –tiefe
4. Taylor’sche Standzeitgleichung:
1
vC  C  T K
 im doppelt logarithmischen Maßstab wird diese Gleichung zur
Geraden*
C= Konstante; Schnittgeschwindigkeit für Standzeit T= 1 min
K= Steigung = tan 
T= Standzeit; die Bearbeitungszeit bis ein bestimmtes Verschleißkriterium erreicht ist
3. Semester – WS 2001/02 – Grundlagen der Fertigungsverfahren – Fragenkatalog zur Klausurvorbereitung – Seite 5 von 22
log T
Taylorgerade
*
log vC  log C 
1
 log T
k
C
1
log vc
Fragen zu Schneidstoffen:
1. Anforderungen:
a. Härte und Druckfestigkeit
b. Biegefestigkeit und Zähigkeit
c. Kantenfestigkeit
d. Innere Bindefestigkeit
e. Warmfestigkeit
f. Oxidationsbeständigkeit
g. Geringe Diffusions- und Klebneigung
h. Abriebfestigkeit
2. Einteilung der Schneidstoffe nach Zähigkeit und Verschleißfestigkeit:
a. Zähigkeit:
i. HSS
ii. Beschichteter HSS
iii. Feinstkorn und Ultrafeinstkorn Hartmetall
iv. Hartmetall auf Wolframcarbid Basis
b. Verschleißfestigkeit:
i. CBN
ii. AL2O3-Keramik
iii. PKD
iv. Si3N4-Keramik
3. Kurzbezeichnung der Schneidstoffe: ?????
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Werkzeugstähle:
1. Gliederung:
a. Kaltarbeitsstähle
b. Schnellarbeitsstähle
c. Warmarbeitsstähle
2. Eigenschaften:
zu a. < 200°C
zu b. <600°C
Zerspanung / Umformung / HSS
Härte: 60- 67 HRC
Legierungselemente: W, Mo, V, Co
25% aller HSS WZ haben eine TiN Beschichtung
zu c. <400°C
Gesenke / Spritzgießformen / Strangpressen
HSS (Hochleistungsschnellstahl)
1. Legierungselemente:
W, Mo, V, Co
Wolfram, Molybdän, Vanadium, Cobalt
2. Bezeichnungssystem: ??????
3. Anwendung HSS: ???????
Hartmetalle:
1. Entwicklung:
Skript S.23 oben
2. Wirtschaftliche Bedeutung:
a. Jahresbedarf an HM (1995)
i. Ca. 9 Mrd. DM für HM Werkzeuge inclusive WSP (weltweit)
ii. Ca. 4,5 Mrd. DM für WSP alleine
b. wichtig für Drehen, Fräsen, Bohren
c. größter Abnehmer: Automobilindustrie
3. Komponenten: (Härteträger):
WC, Co, Ni, TiC, TiN, TaC, NbC
4. Einteilung:
a. WC- Co
kurzspanende Werkstoffe
b. WC- (Ti, Ta, Nb) C- Co
Langspanende Werkstoffe
c. TiC / TiN – Co, Ni cermets
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5. Beschichtungen:
a. TiC
b. TiN
c. Ti(C,N)
d. Al2O3
e. (Ti,Al)N
f. (ZrN) C
g. Diamand
Keramische Schneidstoffe:
1. Einteilung:
a. Schneidkeramiken
b. Hochharte nichtmetallische Schneidstoffe
2. Einteilung Schneidkeramiken:
a. Oxidkeramik
b. Mischkeramik
c. Whisker- verstärkte Keramik
3. Anwendung Schneidkeramiken:
a. Trockenbearbeitung Grauguß, Einsatz- / Vergütungsstähle
b. Feinfräsen / -drehen von Grauguß, Hartguß, gehärteter Stahl
c. Hochwarmfeste Ni- Basis- Legierungen
4. Einteilung Diamantschneidstoffe:
a. Diamant (C)
i. Monokristalline Naturform
ii. Synthetischer Diamant
b. kubische Bornitrid (CBN)
5. Anwendungsgebiete Diamant:
Einsatz bei max. 700°C; naß / trocken; nicht bei Stahl
6. Eigenschaften und Anwendung von CBN:
a. Eigenschaften
i. HRC > 45
ii. Einer der härtesten Schneidstoffe
iii. Hohe Druck- und Biegefestigkeit
b. Anwendung:
i. Einsatz bis 2000°C
ii. Spanen von Stahl
iii. Spanen von HSS
iv. Spanen von Ni Basis Legierungen oder Co Basis Legierungen
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Werkzeugkonstruktion:
1. Anforderungen:
a. Vermeidung von Rissbildung
b. Anpassung des Werkzeugsystems an die jeweilige Bearbeitungsaufgabe
c. Schneller Schneidenwechsel unter Wegfall der Kosten für Nachschleifarbeiten
2. Grobübersicht:
C
N
Plattenform
Freiwinkel
M
G
Toleranz
Klasse
-
12
Schneidkantenlänge
Plattentyp
04
08
Eckenradius
Plattendicke
3. Klassensysteme von Schneidplatten: ????????
Kühlschmierstoffe:
1. Aufgaben:
a. Kühlwirkung
b. Schmierwirkung
c. Verschleißminderung
d. Schnittkräfte senken
e. Wegspülen der Späne
f. Staubbindung
g. Korrosionsschutz
h. Verbesserung der Oberflächengüte
2. Unterteilung:
a. Nichtwassermischbarer Kühlschmierstoff
b. Wassermischbarer Kühlschmierstoff
c. Wassergemischter Kühlschmierstoff
3. Auswirkungen der zu niedrigen / zu hohen Konzentration eines Kühlschmierstoffes:
a. Zu niedrig: Schmierwirkung (-) Korrosionsschutz (-) Mikrobenbefall (+).
b. Zu hoch: Kühlwirkung (-) Schaumbildung (+) Bei Lösungen -> klebrige
Rückstände
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4. Auwahlkriterien:
a. Öl:
i. Hohe Schmierwirkung (Kühlwirkung gering)
ii. Niedriges vc
b. Wasser:
i. Hohe Kühlwirkung (Schmierwirkung gering)
ii. Hohes vc
5. Reduzierung des Kühlschmiermittelbedarfs:
a. KSS Zuführung verändern
b. Neue Werkzeug Werkstoffe
c. Werkzeuge beschichten
d. Alternative Werkzeugkühlung
e. Spänetransport verändern
f. Förderpumpen regeln (NC)
g. Filterung optimieren
h. Diskontinuierlicher KSS Einsatz
6. Charakteristika Minimalmengenkühlschmierung: ???????
Beurteilung von Zerspanbarkeit / Zerspanungskosten:
1. Hauptbewertungsgrößen zur Beurteilung der Zerspanbarkeit:
a. Standzeit
b. Spanbildung (Spanart/-form)
c. Spankräfte
d. Oberflächenzustand /-güte
e. Chemische Zusammensetzung
f. Festigkeit und Härte
g. Schneidengeometrie
h. Schneidstoff
i. Schnittkräfte: vc, vf, ap
2. Einflussgrößen auf die Oberfläche:
a. Kinematische Rauheit
i. Relativbewegung der Schneidkante beeinflusst durch f und vc
ii. Profil der Schneidkante beeinflusst durch Profilverschleiß, Kerbenbildung,
Abrieb
b. Schnittflächenrauheit:
i. Verformung und Trennmechanismen beeinflusst durch:
1. Wirksame Schneidengeometrie
2. Art des Werkstückstoffes
3. Schnitttemperatur
4. Schneidstoff
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ii. Veränderung der Schnittfläche beeinflusst durch:
1. Ecken und Freiflächenverschleiß
2. Reib- und Verschleißverhältnisse
3. Kühlschmierstoff
c. weitere Einflüsse:
Schwingungen beeinflusst durch Schnittbedingungen
3. Berechnung der Fertigungskosten des Werkstückes:
Fertigungskosten = Maschinenstundensatz * Fertigungszeit
4. Verlauf der Fertigungskosten und der Einzelkostenanteile:
Fertigungskosten
Kf / -Zeit
Kz
Werkzeugkosten
Kf
Kf min
Hauptzeitkosten
Fixkosten
vc
vc OK
Im Bild wird der Verlauf der Fertigungskosten und der anteiligen Einzelkosten in
Abhängigkeit von der Schnittgeschwindigkeit dargestellt. Durch ständige Vergrößerung der
Schnittgeschwindigkeit können die Fertigungskosten nicht minimiert werden und der
Werkzeugkostenanteil steigt, durch die Vergrößerung der Standzeit bei zunehmender
Schnittgeschwindigkeit, weil der Werkzeugwechsel häufiger erforderlich ist. Bei sehr
großen Schnittgeschwindigkeiten können die anteiligen Werkzeugkosten zum größten
Summanden der Fertigungskosten werden.
5. Formeln:
a. Kostenoptimale Standzeit:
TOK  (k  1) * (t w 
KW T
)
K ML
b. Zeitoptimale Standzeit:
TOZ  (k  1) * t w
3. Semester – WS 2001/02 – Grundlagen der Fertigungsverfahren – Fragenkatalog zur Klausurvorbereitung – Seite 11 von 22
6. Kurvenvergleich:
K
vc
vc OK
Kostenoptimal
vc OZ
Zeitoptimal
Optimierung der Zerspanung zur Erreichung Kürzester Durchlaufzeiten vc OZ
bzw. geringster Kosten vc OK
7. Technologische Grenzen bei der Schnittwertermittlung:
a. b min: 1mm (schruppen); 4-10µm (schlichten),
b. b max: 0,5 - 0,75% der Länge der Schneidkante,
c. h min: 2-3 mal Schneidkantenradius bzw. Fasenbreite,
d. h max: 0,8 mal Eckenradius.
Diagramm: ?????????
8. Optimierung der Schnittdaten: ??????
3. Semester – WS 2001/02 – Grundlagen der Fertigungsverfahren – Fragenkatalog zur Klausurvorbereitung – Seite 12 von 22
Fragen zum Fertigungsprozess Drehen:
1. Gliederung:
- Plandrehen
- Runddrehen
- Schraubdrehen
- Wälzdrehen
- Profildrehen
- Formdrehen
2. Schnittwerte, Rz, Genauigkeit:
-> Längs + Plandrehen:
- Rz: 4 – 10 µm
- IT 7 / 6(Genauigkeit)
vc ≤ 500 m/min (HM)
vc ≤ 800 m/min (Keramik)
3. Schraubdrehen:
- Gewindedrehen (einprofiliger Gewinde Drehmeißel)
- Gewindestrehlen (mehrere Schneidenprofile, wechselnde ap)
- Gewindeschneiden (mehrschneidig)
Beim Schraubdrehen werden schraubförmige Flächen mittels Profilwerkzeugen gefertigt. Die
Steigung der Schraube entspricht dabei dem Vorschub je Umdrehung.
4.Gewindewirbeln:
Beim Gewindewirbeln(Schäldrehen v. Gewinden) wird ein angetriebener Werkzeugträger
verwendet. Das Verfahren wird vorwiegend für die Fertigung von Gewindespindeln mit hoher
Maß- und Formgenauigkeit, z.B. für Kugelgewindetriebe eingesetzt.
5. Merkmale von Drehmaschinen:
- Spindelstock
- Reitstock
- Drehmaschinenbrett
- Gestell
- Werkzeugschlitten
- Leitspindel
6. Typische Bauformen:
- Drehautomat
- Frontdrehmaschinen
- Senkrechtdrehmaschinen
- Maschinen zum Unrunddrehen
- Karusseldrehmaschine
- CNC Drehmaschine
3. Semester – WS 2001/02 – Grundlagen der Fertigungsverfahren – Fragenkatalog zur Klausurvorbereitung – Seite 13 von 22
7. Bezeichnungskriterien WSP: Corokey
8. Werkstückspannung:
Die Werkstücke müssen sicher und mit geringer Werkstückverformung gespannt werden. Dazu
stehen verschiedene Spannmittel wie
- Drehmaschinenfutter
- Dreibackenfutter
- Vierbackenfutter
- Kraftspannfutter
- Keilstangenfutter
-Spannzangen
zur Verfügung.
Fragen zum Fertigungsprozess „Fräsen“:
1. Definition und Einteilung:
Spanendes Fertigungsverfahren mit unterbrochenem, kreisförmigen Schnittbereich.
I.d.R. mehrschneidig. Es treten im allgemeinen veränderliche Spanungsdicken sowie
Schnittkraftschwankungen auf.






Planfräsen
Rundfräsen
Schraubfräsen
Wälzfräsen
Profilfräsen
Formfräsen
2. Abgrenzung Stirn- zu Umfangsfräsen:
Stirnfräsen -> alle WSP berühren das Werkstück ( ap)
Umfangsfräsen -> WSP berühren hintereinander und nicht gleichzeitig das Werkstück
3. Schnittwerte beim Fräsen:
I.A. niedriger als beim Drehen;
insbesondere kleinere Spannungsquerschnitte;
wirtschaftliche Standzeit i.a. größer, da Werkzeuge teurer, da i.d.R. größere
Werkzeugwechselzeiten.
TOK = -(K+1) * (tw + KWT / KML)
Vc ≤ 220 (Leg-Stahl)
Vc ≤ 300 (Guß)
(ae )
3. Semester – WS 2001/02 – Grundlagen der Fertigungsverfahren – Fragenkatalog zur Klausurvorbereitung – Seite 14 von 22
4. Gegenlauf- / Gleichlauffräsen:
Gleichlauf:
Drehrichtung Fräser und Werkstückbewegung gleichgerichtet;
Schnittkraft gegen den Maschinentisch gerichtet;
Tischvorschub muß spielfrei sein.
Gegenlauf:
Drehrichtung Fräser und Werkstückbewegung einander entgegengerichtet
Das Gleichlauffräsen ist dem Gegenlauffräsen überlegen (bessere Oberflächengüten)
5. Werkzeugausführungen:
- Walzenfräser
- Walzenstirnfräser
- Scheibenfräser
- Messerköpfe
- Schaftfräser
- T-Nutenfräser
- Wälzfräser u.a.
6. Werkzeugspeicherung: ???????????
3. Semester – WS 2001/02 – Grundlagen der Fertigungsverfahren – Fragenkatalog zur Klausurvorbereitung – Seite 15 von 22
Fragen zu den Fertigungsprozessen Bohren, Senken und Reiben :
1. Definition und Gliederung:
a. Bohren:
Spanen mit kreisförmiger Schnittbewebung
b. Senken:
Dient zum Erzeugen von senkrecht zur Drehachse liegenden Planflächen oder
symmetrisch zur Drehachse liegenden Kegelflächen.
c. Reiben:
Spezielles Aufbohren zwecks Erhöhung der Oberflächengüte bei geringen
Spanungsdicken  präzise Bohrung
d. Gliederung, Bohren Senken, Reiben:
i. Plansenken
ii. Rundbohren
iii. Schraubbohren
iv. Profilbohren
v. Formbohren
2. Besonderheiten der Bohrbearbeitung:
a. vc in der Mitte bis runter auf 0
b. schwieriger Abtransport der Späne
c. ungünstige Wärmeverteilung
d. erhöhter Verschleißangriff an der scharfkantigen Schneidenecke
e. Reiben der Führungsfasen an der Bohrungswand
3. Fertigungsfolgen (-stufen):
a. Bohren ins Volle
b. Aufbohren, Profilsenken, Profilaufbohren
c. Planansenken, Planeinsenken
d. Reiben
e. Erzeugtes Formelement
4. Gestaltungskriterien des Spitzenwinkels bei Spiralbohren:
Der Winkel zwischen den Hauptschneiden wird als Spitzenwinkel bezeichnet. Die Größe
des Spitzenwinkels richtet sich nach dem Werkstoff, der Werkstoffgeometrie und der
Späneabfuhr
- großer Spitzenwinkel  zähe oder langspanende Werkstoffe
- kleiner Spitzenwinkel  gute Zentrierung, benutzt bei schlecht
wärmeleitenden, kurzspanenden Werkstoffen
5. Tiefbohrverfahren:
a. L/d: < 200
b. Zur Fertigung von Bohrungen mit höheren Anforderungen an die Maßgenauigkeit
(IT 7 – 10) und an die Form- und Lagegenauigkeit
c. Innere Kühlmittelzufuhr
3. Semester – WS 2001/02 – Grundlagen der Fertigungsverfahren – Fragenkatalog zur Klausurvorbereitung – Seite 16 von 22
6. Ursachen:
a. Ungleiche Hauptschneidenlänge
b. Einstellwinkel ungleich
c. Freiwinkel ungleich
d. Ungleiche Schneiden
e. Rundlauffehler
Fragen zu Spannvorrichtungen im Bereich der Zerspanung:
1. Einteilung der Werkstückspannvorrichtungen:
a. Einfache Spannmittel und Positionierteile (Spannpratzen, Klauen) vorwiegend für
einfache Werkstücke, erheblicher manueller Rüstaufwand, Einsatz in der Einzelund Kleinserienfertigung;
b. Standardvorrichtungen Schraubstock oder Maschinenschraubstock=> geringe
Anpassung an das Werkstück, manuell, pneumatisch, elektr., hydraulisch,
vorwiegend einfache Werkstücke;
c. Vorrichtungsbaukästen =>hoher manueller Aufbau Aufwand;
Dokumentationsaufwand, Flexibilität begrenzt, oft Kompromiß zw. realisierbarer
Bearbeitungszugänglichkeit u. Bearbeitungsanforderungen, Einzel- bis
Serienfertigung, begrenzte Stabilität;
d. Spezialvorrichtungen ermöglicht optimale Bearbeitung durch eine planbare
Konstruktion (Zugänglichkeit, Stabilität), Serienfertigung, (teuer => Konstruktion,
Herstellung, Wartung, Pflege, Lagerung), bei Werkstückänderung ggf. unbrauchbar.
2. Standartvorrichtungen an Drehmaschinen:
typische Drehmaschinenbauformen:
Universal-, Revolver-, Karussell-, Front-, Sonder-, NC-, CNC-Drehmaschinen,
Drehautomaten.
3. Skizze einfacher Spannmittel auf Fräsmaschinen: ?????????
4. Charakteristika verschiedener Spannmittel:
a. Anpassung an das Werkstück innerhalb gewisser Grenzen
i. Manuell
ii. Pneumatisch
iii. Elektrisch
iv. Hydraulisch
b. für vorwiegend einfache Werkstücke
3. Semester – WS 2001/02 – Grundlagen der Fertigungsverfahren – Fragenkatalog zur Klausurvorbereitung – Seite 17 von 22
Fragen zu weiteren Fertigungsprozessen mit geometrisch bestimmter Schneide:
1. Einteilung Sägeverfahren:
- Banksägen
- Hubsägen
- Bügelsägen
- Stichsägen
- Kreissägen
2. Einteilung Räumverfahren:
- Planräumen
- Rundräumen
- Schraubräumen
- Profilräumen
- Formräumen
3. Räumwerkzeuge:
Innenräumwerkzeuge:
- sind meist einteilig ausgeführt
- i.d.R. aus Schnellarbeitsstahl
- Schaft, Aufnahmen, Schrupp-, Schlicht, Reserve-, Führungs- und Endstück
Aussenräumwerkzeuge:
- aus mehreren Zahnungsteilabschnitten zusammengesetzt
4. Definition und Charakteristika Räumen:
-> spanendes Fertigungsverfahren, bei dem der Werkstoffabtrag mit einem mehrschneidigen
Werkzeug erfolgt, dessen Schneiden hintereinander liegen und jeweils um eine
Spanungsdicke h gestaffelt sind;
-> keine Vorschubbewegung nötig
-> kurze Schnittzeiten
-> Massenfertigung
-> vc < 15 m / min ; vc < 50 m / min
-> IT 7...8
5. Einteilung Hobeln und Stoßen:
- Planhobeln und Stoßen
- Rundhobeln und Stoßen
- Schraubhobeln und Stoßen
- Wälzhobeln und Stoßen
- Profilhobeln und Stoßen
- Formhobeln und Stoßen
6. Definition und Charakteristika H.u.S.:
-> Spanen mit wiederholter, meist geradliniger Schnittbewegung und schrittweise, senkrecht
zur Schnittrichtung liegender Vorschubbewegung
Hobeln:
Schnittbewegung wird vom Werkstück ausgeführt
3. Semester – WS 2001/02 – Grundlagen der Fertigungsverfahren – Fragenkatalog zur Klausurvorbereitung – Seite 18 von 22
Stoßen:
Schnittbewegung wird durch das Werkzeug ausgeführt
Charakteristika:
- geringe Zerspanleistung
- geringe Werkstückerwärmung
- Einzel- und Kleinserienfertigung
- Planhobeln -> ersetzt durch Fräsen
- Einsatz bei schwer zugänglicher Geometrie
3. Semester – WS 2001/02 – Grundlagen der Fertigungsverfahren – Fragenkatalog zur Klausurvorbereitung – Seite 19 von 22
Fragen zum Fertigungsprozess „Schleifen“
1. Einteilung:
Schleifen
Honen
Läppen
[Gleitschleifen, Strahlspanen, Thermisches Entgraten (TEM)]
2. Charakteristika:
Vielschneidiges Werkzeug
Anzahl, Lage und Form der Schneide ändert sich (unbestimmt)
Spanwinkel meist negativ (bis zu –90°)
Keine Unterscheidung zwischen Haupt- und Nebenschneiden möglich
Schleifkörper trennen mit vc bis zu 200m/s den Werkstückstoff ab
Schneiden sind nicht ständig im Eingriff und dringen nur geringfügig in die
Werkstückoberfläche ein (bis zu ~30µm)
Energiebedarf ist im Vergleich zu Zerspanverfahren mit geometrisch bestimmter
Schneide sehr hoch
Qualitätsmindernde Effekte sind: Brandflecken, Risse, Gefügeumwandlung
Einsatzbereiche:
Endbearbeitung zur Verbesserung der Werkstückqualität schon vorbearbeiteter
Werkstücke
Schleifen als Alternative zum Hobeln, Fräsen, Drehen
Vor- und Fertigbearbeitung auf einer Maschine möglich
Bearbeitung von schwerzerspanbaren Werkstückstoffen
3. Einteilung der Schleifmittel:
Korund (Al2O3),
Siliciumcarbid (SiC)
Diamant- und Bornitrid-Kornwerkstoff (CBN)
4. Bindungen:
Al2O3 und SiC:
keramisch Bindungen
Silikatbindungen
Gummibindungen
Kunstharzbindungen
Kunstharzbindungen
Schellackbindungen
Magnesitbindungen
Diamant- und CBN:
Bronze (nur Diamant)
Keramik (nur CBN)
galvanisiertes Metall
Sintermetall
Kunstharz
3. Semester – WS 2001/02 – Grundlagen der Fertigungsverfahren – Fragenkatalog zur Klausurvorbereitung – Seite 20 von 22
5. keramischgebundene Herstellung durch:
Gießen oder Pressen (Masse aus Schleifmittelkorn und keramischer Bindung wird in
Formen gegossen und auf Verdichtung des Materials auf bestimmtes Volumen)
Brennen in Contiöfen
Kunstharzgebundene Herstellung durch:
Pressen
6. Spezifikationspunkte:
Schleifmittel
Körnung
Härtegrad
Gefüge
Bindung
7. Abrichtwerkzeuge:
hauptsächlich: Diamantwerkzeuge
selten: Stahlwerkzeuge
8. Abrichten:
Wiedergabe der im Schleifprozess verlorengegangenen Schärfe, Maß- und
Formgenauigkeit
9. Kriterien:
gröbere Körnung: Schruppbearbeitung; wenn Werkstoff „weicher“ zu schleifen ist
größere Schnittgeschwindigkeit: größere Wirkhärte; weicheres Schleifwerkzeug
 Härte des Schleifwerkzeuges steht in umgekehrtem Verhältnis zur Werkstückhärte
10. Kühlschmierstoffe beim Schleifen:
Verkleinerung der Reibung zwischen Schleifkorn und Werkstück
Kühlung der Werkstückoberfläche
Reinigung und Benetzung der Schleifscheibe
Korrosionsschutz für Maschine und Werkstückstoff
11. Schleifscheibenverschleiß:
Radialverschleiß (Änderung des Schneidenraums)
Kantenverschleiß (Änderung der gesamten Form)
Mit zunehmenden Zeitspanvolumen vergrößert sich der Verschleiß am
Schneidwerkzeug aufgrund zunehmender Schleifkraft, da durch die größere
Belastung ganze Körner aus der Schneidfläche ausbrechen
Bei kleinem Zeitspanvolumen überwiegt der Verschleiß durch Abrieb und
Mikroausbruch am Schleifkorn
12. Pendelschleifen:
kleine Zustellung
große Vorschubgeschwindigkeit
bei kleinem Zeitspanvolumen wird das Pendelschleifen als Feinbearbeitungsverfahren
eingesetzt
3. Semester – WS 2001/02 – Grundlagen der Fertigungsverfahren – Fragenkatalog zur Klausurvorbereitung – Seite 21 von 22
Tiefschleifen:
große Zustellung
kleine Vorschubgeschwindigkeit
Tiefschleifen hat
kleinere Rautiefe
geringeren Kantenverschleiß der Scheibe
größere Profilhaltigkeit des Werkzeugs
höhere Normal- und Tangentialkraft und
höhere Temperatur zwischen Werkstück und Schleifscheibe
als Pendelschleifen
13. Kosten beim Schleifen:
im Wesentlichen: die Kosten für die Bearbeitung des Werkstücks [Ke], die sich
zusammensetzen aus den schleifzeitabhängigen [Kc] und den werkzeugabhängigen Kosten
[Kw]
K e = Kc + Kw
14. Einteilung Schleifverfahren:
Planschleifen
Rundschleifen
Schraubschleifen
Walzschleifen
Profilschleifen
Formschleifen
Fragen zu den Fertigungsprozessen „Honen“ und „Läppen“
1. Langhubhonen
Kurzhubhonen
Verzahnungshonen
2. spanende Bearbeitung
zur Verbesserung der maß- und Formgenauigkeit an der Oberfläche von Bohrungen,
Zylinderlaufbuchsen und Lagerstellen an Zapfen
Werkstoffabtrag sehr gering
3. ?
4. Planläppen
Rundläppen
Profilläppen
5. sehr hohe Form- und Maßgenauigkeit
die Schneiden werden von losen Körnern gebildet
Bearbeitung von fast allen Werkstückstoffen möglich
6. Bearbeitung ohne Einspannen des Werkstücks
Fein- und Feinstbearbeitung in einem Arbeitsgang möglich
kleine zerbrechliche Teile können feinstbearbeitet werden
3. Semester – WS 2001/02 – Grundlagen der Fertigungsverfahren – Fragenkatalog zur Klausurvorbereitung – Seite 22 von 22
7. ?
Fragen zu den Fertigungsprozessen „Bandschleifen“, „Gleitschleifen“ und
„Strahlspanen“
1. hohe zu erreichende Schleifgeschwindigkeit bei klein bewegten Massen (Werkstücken)
geringe Schleifmittelkosten
2. ?
3. Trommelgleitschleifen
Vibrationsgleitschleifen
Fliehkraftgleitschleifen
4. spanende Bearbeitung erfolgt durch die Relativbewegung zwischen vielen einzelnen
Schleifkörpern (Chips) und der Werkstückoberfläche
spanende Wirkung wird durch Zugabe von wasserlöslichen Chemikalienmischungen
(Compound) ergänzt
Vorbehandlung von Oberflächen vor galvanischer Metallbeschichtung
Entgraten, Entzundern, Entrosten, Reinigen, Glätten, Polieren
5. Spanen mit ungebundenen Körnern
dadurch: Oberflächenverbesserung, Rauheitsgebirge an der Oberfläche wird
abgetragen, Werkstückoberfläche wird kaltverfestigt
dient zum Reinigen verzunderter Oberflächen, Entspiegeln von blanken
Flächen, Entgraten und Abrunden Kanten