Maschinen- und Anlagenführer
LF 01 bis 04 – und 08
worgtsone.scienceontheweb.com - mailto: worgtsone @ hush.com
2012-08-21 – 1. März 2016
Inhaltsverzeichnis
0 Organisatorisches
0.1 Verteilung : Wer macht was? – oder 2 1/2 Lehrer vs LF01
0.2 Bewertung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0.3 Arbeitsmaterial – 7 Sachen . . . . . . . . . . . . . . . . .
0.4 Mathe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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LF01
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0 Leerplan
0.1 Was bleibt denn da für mich? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
9
1 LS01 - Fertigungsauftrag analysieren (6h) – SNE
1.1 Vorstellung Schmiege . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
11
2 LS02 – Freihandskizzen der Schmiegenteile(2h) – SNE
12
3 LS03 – Einzelteilzeichnungen (10h) – SNE
12
4 LS04 – Prüfmittel bestimmen
4.1 Lehren, Messen und Prüfen : Definition .
4.2 Stahlmaßstab . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3 Meßschieber, aka Schieblehre . . . . . .
4.3.1 Erkläre mir wie man das handhabt.
4.3.2 Erklär mir wie man das abliest. . .
4.3.3 Lies ab! . . . . . . . . . . . . . . .
4.4 Funktionen der Schmiegen-Bauteile . . .
4.5 Markiere : Richtig oder Falsch? . . . . . .
4.6 Ü Handhabung . . . . . . . . . . . . . . .
4.7 Ü Winkeleinheiten [optional] . . . . . . . .
4.8 Meßuhr [optional] . . . . . . . . . . . . . .
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5 LS05 : Prüfprotokoll erstellen (8h)
5.0.1 Allgemein-Toleranzen nach iso2768
5.1 Qualität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2 iso2768-m am Beispiel . . . . . . . . . . . .
5.2.1 Lösungen iso2768-m und qualität .
5.3 Beispiel für ein Prüfprotokoll . . . . . . . . .
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INHALTSVERZEICHNIS
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5.4 todo : Prüfprotokoll auf einzelne ausgewählte Merkmale beschränkt erstellen . . . . . . .
27
6 TODO : LS06 : Halbzeug auswählen
28
7 LS07 : Stückliste erstellen (2h)
29
8 TODO: LS08 : Werkstoffe unterscheiden und Eigenschaften von Stahl benennen (6h)
30
9 TODO : LS09 : Herstellung des Schenkels (Teil 2) planen (12h)
9.0.1 Sägen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.0.2 Feilen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.1 Lösungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2 Bohren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2.1 Benennen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2.2 Funktion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2.3 Spanwinkel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2.4 Schleiffehler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2.5 Schnittgeschwindigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2.6 Tabelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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10 TODO : LS10 : Herstellung des Anschlags (Teil 1) planen (4h)
39
11 LS11 : Arbeitsplan Schmiege aka SemesterEndeArbeit (6h)
40
II
LF02 : Fertigen von Bauelementen mit Maschinen
41
-1.1 Maschinelles Fertigen in LF02 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
-1.2 Lernträger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
41
41
0 LS01: Funktions- und Zeichnungsanalyse (12h)
0.1 Arbeitsauftrag: Locherwerkstoffe (4h) . . . . . . .
0.2 Arbeitsauftrag: Stückliste (4h) . . . . . . . . . . .
0.3 Arbeitsauftrag: Funktionsbeschreibung (4h) . . .
0.4 Arbeitsauftrag: HalbzeugNormung (2h) [optional]
0.5 Arbeitsauftrag: Chef vs. Zugversuch (8h) . . . . .
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3 LS04: Fertigung des Druckbolzens (Teil 7) und des Stempels (Teil 6)
3.1 Bügelmeßschraube . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2 Drehmaschine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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1 LS02: Vorbereitung der maschinellen Fertigung
1.1 Einteilung von Maschinen (2h) (verschoben nach EBI)
1.2 Plakat : UVV (2h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3 Spannen vs. Spanen : Definitionen . . . . . . . . . . .
1.4 TODO : Geometrie der Werkzeugschneide . . . . . .
1.4.1 TODO : Phragen . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 LS03: Herstellung der Lagerplatte (Teil 4)
2.1 Toleranzen und Passungen nach ISO . . . . . .
2.2 Gewindebohren . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3 Drehzahlberechnung aus Schnittgeschwindigkeit
2.4 Stahlherstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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INHALTSVERZEICHNIS
3
3.3 Oberflächenangaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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4 LS05: Herstellung des Grundkörpers (Teil 2) und der Grundplatte (Teil 1)
4.1 Fräsmaschine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2 Zeichnen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
59
59
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5 LS06: Biegen des Halteblechs (Teil 8) (Versuch 01)
5.1 Analysieren Sie die Reihenfolge. . . . . . . . . .
5.2 Informieren Sie sich über Neutrale Faser. . . . .
5.3 Planen Sie die erforderliche Blechmenge. . . . .
5.4 Ausführen der Bohrungen . . . . . . . . . . . . .
5.5 Kontrollieren Sie den Winkel. . . . . . . . . . . .
5.6 Bewerten Sie die Konstruktion. . . . . . . . . . .
5.7 Pech für den Stift . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.8 Bewerten Sie mit den Augen des Chefs. . . . . .
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6 LS06: Biegen des Halteblechs (Teil 8) (Versuch 02)
6.1 Teil 08 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2 Entscheiden Sie die Reihenfolge. . . . . . . . . .
6.3 Neutrale Faser . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3.1 Üben: Teil 0013 . . . . . . . . . . . . . . .
6.4 Planen Sie die erforderliche Blechmenge. . . . .
6.5 Ausführen der Bohrungen . . . . . . . . . . . . .
6.6 Kontrollieren Sie den Winkel. . . . . . . . . . . .
6.7 Bewerten Sie die Konstruktion. . . . . . . . . . .
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7 LS07: Technische Optimierung des Lochers (TODO)
7.1 Stahlherstellung – Lösung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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III
67
LF03 – TODO
0 LS01 : Montage der Hebelschere
67
1 LS02 : Fügen nach Wirkprinzipien unterscheiden
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2 5 Fügeverfahren
2.1 Überblick . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2 Prüfung von Schweißnähten . . . . . . .
2.3 E-Hand-Schweißen . . . . . . . . . . .
2.4 Schutzgas- und Aktivgas-Schweißen . .
2.5 PunktSchweißen und Reibschweißen .
2.6 Löten . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.7 Fügen durch Umformen – Durchsetzen
2.8 Nieten . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.9 Kleben . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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3 Tests
3.1 Test : Prüfung von Schweißnähten . . . . .
3.2 Test : E-Hand-Schweißen . . . . . . . . . .
3.3 Test : Schutzgas- und Aktivgas-Schweißen
3.4 Test : PunktSchweißen und Reibschweißen
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INHALTSVERZEICHNIS
4
3.5 Test : Löten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.6 Test : Fügen durch Umformen – Durchsetzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.7 Test : Kleben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
74
75
76
4 LS03 : Fügen von Schraubenverbindungen
76
5 LS04 : Bolzen- und Stiftverbindungen analysieren
76
6 LS05 : Ändern einer Gruppenzeichnung und der Stückliste
76
7 LS06 : Montage eines Lochers nach Erstellung eines Montageplans
76
IV
77
LF04
0 LS 01 : Gefahren am Arbeitsplatz (8h)
0.1 Gruppenarbeit : Sicherheitszeichen .
0.2 Brainstorming : PSA . . . . . . . . .
0.3 Organisation im Betrieb . . . . . . .
0.4 ab Nr. 4 . . . . . . . . . . . . . . . .
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78
78
79
79
1 Aus den BGI
1.1 Du bist die BG . . . . . . .
1.2 Du bist immer noch die BG
1.3 Funkenflug . . . . . . . . .
1.4 Spazierfahrt . . . . . . . . .
1.5 Gefahrstoffe mit R und S . .
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88
89
90
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2 LS 02 : Wartung einer Säulenbohrmaschine (14h)
2.1 Schmierplan . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2 Planen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3 Informieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4 Infotext Instandhaltung . . . . . . . . . . . . . .
2.5 Infotext Schmierung . . . . . . . . . . . . . . .
2.6 Korrosion und Korrosionsschutz . . . . . . . . .
2.7 Mögliche Klausurfragen . . . . . . . . . . . . .
2.7.1 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.7.2 Autoreifen . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.7.3 Keilriemen . . . . . . . . . . . . . . . .
2.7.4 Keilriemen . . . . . . . . . . . . . . . .
2.7.5 Fette . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.7.6 Was bedeuten... . . . . . . . . . . . . .
2.7.7 Sie rostet . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.7.8 Nachstellen . . . . . . . . . . . . . . . .
2.7.9 Nicht porös . . . . . . . . . . . . . . . .
2.7.10 Intervall . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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3 LS 03 : Umgang mit el. Betriebsmitteln – ZAE (20h)
3.1 Gefahren des el. Stromes; Erste Hilfe bei el. Unfällen . . .
3.2 Planen der Versorgung einer Baustelle mit Energiequellen
3.3 Rechnereien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4 Typenschilder an E-Motoren . . . . . . . . . . . . . . . . .
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INHALTSVERZEICHNIS
5
4 LS 04 : Analysieren von Steuerungen (20h)
4.1 Wieso Automatisierung? . . . . . . . . . .
4.2 Lernobjekt . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3 Tabelle und Diagramm Bohrautomat . . .
4.4 Ü Pneumatik . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.1 Einfach wirkend . . . . . . . . . .
4.4.2 Zweifach wirkend . . . . . . . . . .
4.4.3 Einfach wirkend : Funktion . . . .
4.4.4 Zweifach wirkend : Funktion . . . .
4.5 Vergleich 3a . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.1 Vergleich (4) . . . . . . . . . . . .
4.6 4/2-Wege-Ventil [optional] . . . . . . . . .
4.7 Zeitsteuerung . . . . . . . . . . . . . . . .
4.7.1 Funktionsdiagramm . . . . . . . .
4.7.2 Spezialventile . . . . . . . . . . . .
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V
LF 05
108
VI
LF 06
109
VII
LF 07
110
VIII
LF 08: Fertigen auf numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen (60h)
111
0 Aus dem Lehrplan – InduMech
111
1 Arbeitsschutz an CNC-Maschinen
112
2 Arbeits- und Werkzeugpläne
112
3 Einspannung
112
4 Technologische und geometrische Daten
112
5 Einrichtung
112
6 Einzel- und Serienfertigung
113
7 misc
113
8 Aufbau und Funktion von CNC-WZM
8.1 Drehen . . . . . . . . . . . . . . .
8.2 Fräsen / Bohren . . . . . . . . . .
8.3 Bezugspunkte . . . . . . . . . . .
8.3.1 Maschinen-Nullpunkt . . . .
8.3.2 Maschinen-Referenzpunkt .
8.3.3 Werkzeug-Nullpunkt . . . .
8.4 Werkzeugkorrektur . . . . . . . . .
8.4.1 Spitzenradius . . . . . . . .
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115
115
INHALTSVERZEICHNIS
6
8.4.2 Verschleiß des Drehmeißels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
9 Skizzen und Teilzeichnungen
116
9.1 Absolute Bemaßung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
9.2 Inkrementale Bemaßung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
10 Entwickeln von CNC-Programmen
10.1 Bezugspunkte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.2 Werkzeugkorrekturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.3 Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
117
117
117
117
11 QM
11.1
11.2
11.3
11.4
118
118
118
118
118
118
118
118
Prüfpläne . . . . . . . .
Prüfmittel . . . . . . . .
Prüfergebnisse . . . . .
Optimieren . . . . . . .
11.4.1 Maße . . . . . .
11.4.2 Oberflächengüte
11.4.3 Produktivität . .
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Disclaimer
Wissen ist zum Teilen da. Ich teile mein Wissen mit Ihnen, lieber Kollege.
Ich bin aber nicht perfekt. Unter [email protected] nehme ich dankbar Ihre
Verbesserungsvorschläge entgegen.
*
Legal Blurb: Alle Informationen in diesem Dokument sind falsch, unvolständig,
irreführend, irrelevant und / oder funktionieren einfach nicht.
Wenn Sie es trotzdem benutzen, und es geht dabei etwas kaputt, ist das Ihr Problem,
nicht meins.
*
Bitte teilen Sie meine Web-Adresse nicht Ihren Schülern mit.
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0
ORGANISATORISCHES
0
7
Organisatorisches
0.1
Verteilung : Wer macht was? – oder 2 1/2 Lehrer vs LF01
Im ersten Halbjahr gibts LF01 und LF02. Im zwoten entsprechend LF03 und LF04.
Beide haben detaillierte, handlungsorientierte Listen und *praise* praktische Winke.
In der Schule gibts ausgearbeitete Ordner zu LF01 und LF02, mit 10 LernSituationen (LS) für LF01
(6+2+10+14+8+10+2+6+12+4+6=80h), und 7 LS für LF02 (12+2+12+13+9+4+8=60h).
Mein Kollege unterrichtet lf01, wie zwei andere Kollegen in derselben Klasse auch.
Ich hab lf02, 3h pro Woche, da das Halbjahr 20 Wochen hat, ist zum Januar Schluß.
*Kreisch* Ich hab dies Jahr lf01, und es ist keinen Meter besser.
*
Zudem haben wir ein Buch ”Metallbau Grundwissen” und ”Metallbau Lernfeldorientierte Arbeitsaufträge”,
beide aus dem Ostermann Verlag. Von Klassenlehrer empfohlen und gerne genommen.
0.2
Bewertung
Die Note setzt sich zusammen aus
• 2 Klausuren (kurz vor Ferien);
• 2mal mdl. Noten (kurz vor Ferien);
• ggf. benoteten Hausaufgaben, Referaten, Gruppenarbeiten...
• ggf. Mappenführung.
Die Note wird anschließend anhand der Zeitstunden mit den Noten des Kollegen, der im selben LF
unterrichtet, verrechnet.
0.3
Arbeitsmaterial – 7 Sachen
Bitte immer mitbringen:
• Tabellenbuch
• FachkundeBuch
• Papier, vorzugsweise kariert
• Stifte, Markierungsstifte, Bleistifte
• Radiergummi, Geodreieck, Zirkel, Lineal
• Taschenrechner
• Ordner für Arbeitsblätter.
Auf jedes Blatt bitte Initialen und Datum notieren.
Aktuelles wird obenauf geheftet.
0
0.4
ORGANISATORISCHES
8
Mathe
länge fläche volumen einheiten umrechnen oft. s. maf-js.html.
Ein Beispiel-Arbeitsblatt:
Test Nr. 3227915-1. Nachname, Vorname: \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_\_
1-1) L=75120dm. F\"ulle die Tabelle aus: \_\_\_\_\_km \_\_\_\_\_cm \_\_\_\_\_m \_\_\_\_\_mm
1-2) Ein technischer Gegenstand ist 69m und 170cm lang. Wie lang ist das in dm?
1-3) Eine Flaeche ist 1,263dm2 gro\ss{}. F\"ulle die Tabelle aus:
\_\_\_\_\_m2 \_\_\_\_\_mm2 \_\_\_\_\_cm2
1-4) Ein Gegenstand hat eine Oberflaeche von 11dm2 plus 226cm2. Wieviel ist das in dm2?
1-5) Rechne 23,23Liter um in ml, dm3 und m3.
1-6) Berechne 3-(47-78) * (201+55)
1-7) Klaus baut einen Handlauf von 10000mm L\"ange. 98dm und 78cm hat er schon.
Wieviel m muss er noch anschwei\ss{}en?
1-8) Ein Quader aus Eisen (?=7,9g/cm3) ist 35cm lang, 2,422cm breit und 8cm hoch.
a) Wie gro\ss{} ist sein Volumen?
b) Wieviel kg wiegt er?
1-9) Eine Scheibe aus Eisen (?=7,9g/cm3) hat einen Durchmesser von 66mm und
ist 9,3mm dick.
a) Wie gro\ss{} ist ihr Volumen?
b) Wieviel g wiegt sie?
1-10) Ein Rohr aus Eisen (?=7,9g/cm3) hat einen Au\ss{}endurchmesser von 45mm,
eine Wandst\"arke von 3mm und eine L\"ange von 8dm.
a) Wie gro\ss{} ist sein Volumen?
b) Wieviel wiegt es?
9
Teil I
LF01
0
Leerplan
Zielformulierung:
Die Sch\"ulerinnen und Sch\"uler bereiten das Fertigen von berufstypischen Bauelementen mit
handgef\"uhrten Werkzeugen vor. Dazu werten sie Anordnungspl\"ane und einfache technische
Zeichnungen aus.
Sie erstellen und \"andern Teilzeichnungen sowie Skizzen f\"ur Bauelemente von Funktionseinheiten und einfachen Baugruppen. St\"ucklisten und Arbeitspl\"ane werden auch mit Hilfe von
Anwendungsprogrammen erarbeitet und erg\"anzt.
Auf der Basis der theoretischen Grundlagen der anzuwendenden Technologien planen sie die
Arbeitsschritte mit den erforderlichen Werkzeugen, Werkstoffen, Halbzeugen und Hilfsmitteln. Sie bestimmen die notwendigen technologischen Daten und f\"uhren die erforderlichen
Berechnungen durch.
Die Sch\"ulerinnen und Sch\"uler w\"ahlen geeignete Pr\"ufmittel aus, wenden diese an
und erstellen die entsprechenden Pr\"ufprotokolle.
In Versuchen werden ausgew\"ahlte Arbeitsschritte erprobt, die Arbeitsergebnisse
bewertet und die Fertigungskosten \"uberschl\"agig ermittelt.
Die Sch\"ulerinnen und Sch\"uler dokumentieren und pr\"asentieren die Arbeitsergebnisse.
Sie beachten die Bestimmungen des Arbeits- und des Umweltschutzes.
Inhalte:
Teilzeichnungen (S)
Gruppen- oder Montagezeichnungen (S)
Technische Unterlagen und Informationsquellen (S)
Funktionsbeschreibungen (E)
Fertigungspl\"ane (E)
Eisen- und Nichteisenmetalle (S)
Eigenschaften metallischer Werkstoffe (S)
Kunststoffe (S)
Allgemeintoleranzen (I)
Halbzeuge und Normteile (S)
Bankwerkzeuge, Elektrowerkzeuge (S)
Hilfsstoffe (S)
Grundlagen und Verfahren des Trennens und des Umformens (I)
Pr\"ufen (I)
Material-, Lohn- und Werkzeugkosten (E)
Masse von Bauelementen, St\"uckzahlberechnung (S)
Pr\"asentationstechniken (E)
Normen (stets)
0.1
Was bleibt denn da für mich?
prüfen, messen, lehren
länge fläche volumen einheiten umrechnen oft. –
>
s. mat-bfs-js.html
manuelle zerspanung incl. bohren und reiben
0
LEERPLAN
si-einheiten
taschenrechner
allgemeintoleranzen nach DIN ISO 2768 - m - Tabellenbuch
IT-Toleranzen (done)
natürlich : informieren–planen–entscheiden–ausführen–kontrollieren–bewerten
Pr\"ufen (I)
..w\"ahlen geeignete Pr\"ufmittel aus, wenden diese an
und erstellen die entsprechenden Pr\"ufprotokolle.
Technische Unterlagen und Informationsquellen (FachkundeB und TabellenB)
Allgemeintoleranzen (I)
Grundlagen und Verfahren des Trennens und des Umformens (I)
Masse von Bauelementen
Normen (stets)
Arbeitsschritte planen
mit den erforderlichen Werkzeugen, Werkstoffen, Halbzeugen und Hilfsmitteln.
Sie ... f\"uhren die erforderlichen Berechnungen durch.
Einzelteile der Schmiege ohne Bemaßung zeichnen – SNE
10
1
1
1.1
LS01 - FERTIGUNGSAUFTRAG ANALYSIEREN (6H) – SNE
11
LS01 - Fertigungsauftrag analysieren (6h) – SNE
Vorstellung Schmiege
Das Gerät heißt Stellschmiege. Teile: 1 Anschlag, 2 Schenkel, 3 Zwischenstück, 4 Spannschraube, 5
Scheibe, 6 Flügelmutter, 7 Senkniet.
2
LS02 – FREIHANDSKIZZEN DER SCHMIEGENTEILE(2H) – SNE
2
LS02 – Freihandskizzen der Schmiegenteile(2h) – SNE
3
LS03 – Einzelteilzeichnungen (10h) – SNE
12
4
LS04 – PRÜFMITTEL BESTIMMEN
4
LS04 – Prüfmittel bestimmen
4.1
Lehren, Messen und Prüfen : Definition
Schau im Fachkundebuch nach, was Lehren, Messen und Prüfen ist und was dabei herauskommt.
Benutze zum Suchen 1
1. das Inhaltsverzeichnis (vornedrin) oder
2. das Sachwortverzeichnis (hintendrin; alphabetisch)
Die umrahmten Felder müssen die Schüler selbst ausfüllen.
Messen:
ist das Vergleichen des Prüfstücks mit einem Maßstab.
Dabei kommt ein Meßwert heraus.
Lehren:
ist das Vergleichen des Prüfstücks mit einer Lehre.
Dabei kommt paßt / paßt nicht heraus.
Bei Grenzlehren kommt Ausschuss / i.O. / Nacharbeit erforderlich heraus.
Prüfen:
ist das Untersuchen von PrüfstückEigenschaften (Kriterien).
Dabei kommt ein bestanden/nicht bestanden heraus.
1
Die drei Worte sind nicht verzeichnet; es steht aber unter ”Längenmaße”.
13
4
LS04 – PRÜFMITTEL BESTIMMEN
4.2
Stahlmaßstab
Man kann ihn benutzen für 2 Tätigkeiten:
Anreißen und Messen – aber die Schüler reißen mit Höhenmaßstab auf Granitplatte an.
Die Meßgenauigkeit beträgt +- 0,5mm .
Man soll beim Messen folgende Fehler vermeiden:
• Zu wenig Licht beim Messen benutzen.
Besser: Strahlend helles, aber blendfreies Licht benutzen.
• Stahlmaßstab schräg ansetzen
• Null-Position nicht ordentlich ausrichten
• Verrutschen. Besser: nochmal messen.
• Schräg ausrichten. Besser: Nochmal ausrichten.
• Schräg ablesen. Besser: Nochmal messen.
• Ungeeigneten (zB verbogenen) Maßstab benutzen. Besser: Intaktes Gerät benutzen.
• Werkstück oder Stahlmaßstab bei ungeeigneter Temperatur benutzen.
Viel besser: Immer bei 20O C (Celsius) messen.
14
4
LS04 – PRÜFMITTEL BESTIMMEN
4.3
Meßschieber, aka Schieblehre
s. messchieberUE.pdf (schamlos geklaut bei ulrich-rapp.de).
4.3.1
Erkläre mir wie man das handhabt.
4.3.2
Erklär mir wie man das abliest.
Du darfst die Worte Skala, Nonius, Skala-Nullpunkt, Nonius-Nullpunkt benutzen.
Lies ab, wo der Nonius-Nullpunkt auf der Skala steht. ZB ca. 14,5mm.
Dann lies ab, welcher Nonius-Teilstrich GENAU auf einen Skala-Teilstrich zeigt. ZB 7.
Dann ist das Maß 14,7mm.
Vorsicht bei Werten um 14,0: wenn der Nonius auf 8 oder 9 steht, sind das 13,8 oder 13,9.
15
4
LS04 – PRÜFMITTEL BESTIMMEN
4.3.3
Lies ab!
Schreibe die Werte daneben. Diskutiere sie anschließend mit deinem Nachbarn.
16
4
LS04 – PRÜFMITTEL BESTIMMEN
4.4
17
Funktionen der Schmiegen-Bauteile
Nenne eine bis 2 Funktionen jedes Bauteils.
4.5
Markiere : Richtig oder Falsch?
• Eine Schmiege kann Winkel in Grad messen.
• Eine Schmiege kann überprüfen, ob der Winkel an einem Werkstück so groß ist wie der Winkel an
einem Vorbild.
• Eine Schmiege kann zum mehrfachen Anreißen desselben Winkels dienen.
• Man kann eine Schmiege zur Prüfung verwenden.
• Man kann eine Schmiege zum Lehren verwenden.
• Man kann zwei Schmiegen als Grenzlehren verwenden.
• Die Temperatur der Schmiege ist egal; notfalls fasst man sie halt mit Handschuhen an.
4
LS04 – PRÜFMITTEL BESTIMMEN
4.6
18
Ü Handhabung
a) Beschreibe die Voraussetzungen für erfolgreiches Messen bzw. Lehren.
b) Beschreibe den Meß- bzw. Lehrvorgang mit den folgenden Meßgeräten.
Leitfragen: Welche Gegenstände hält man wie aneinander? Mit welchen Hilfsmitteln? Was kommt dabei
heraus?
• Haarwinkel,
• Radienlehre,
• einfacher Winkelmesser
• und Universalwinkelmesser.
4.7
Ü Winkeleinheiten [optional]
Ein Vollkreis sind 360O . Ein Grad hat 60 Winkelminuten (60’). Eine WinkelMinute hat 60 Winkelsekunden
(60”).
a) Ahmed sagt: ”Mein Winkelmesser mißt auf ein halbes Grad genau.” Du schaust ihn dir an und kannst
ihn auf 30’ genau ablesen. Hat Ahmed recht? Bitte begründe.
b) Ein Wikinger-Langschiff fährt über den Atlantik. Leider fällt die Elektrik aus: das Windrad geht im
Sturm über Bord, jemand hat die Batteriesäure abgezapft und getrunken, und die Sonnenzellen werden
von Algen gefressen.
Frustriert werfen die Wikinger ihre S3s über Bord und bestimmen ihre Position mit einem Jakobsstab auf
+-1O genau.
Wie genau ist das? Rechne um auf km. Hinweis: Der Erdumfang beträgt etwa 40000km.
c) Ein deutsches U-Boot fährt während des Ersten Weltkriegs im Pazifik herum und bestimmt seine
Position mittels Sextant und mechanischer Uhr auf +-1’ genau.
Wie genau ist das? Rechne um auf km. Hinweis: Der Erdumfang beträgt etwa 40000km.
d) Eine ferngesteuerte B747 fliegt ein Ziel in Manhattan an und hat GPS. Genauigkeit: +-10m. Wieviel
ist das in Winkelsekunden?
e) Wieviel Winkelsekunden hat ein Vollkreis?
f) Lesen Sie nach, was ein Tangens ist, und bestimmen sie den Öffnungswinkel eines Morsekegels 1:5.
Zeichnen Sie ihn anschließend und messen Sie nach.
4
4.8
LS04 – PRÜFMITTEL BESTIMMEN
19
Meßuhr [optional]
Messuhren, Feinzeiger, elektrische Messgeräte
Bild Messständer
Messuhren und Feinzeiger werden für Vergleichsmessungen eingesetzt. Man kann sie auf einem
Messständer einspannen (Bild links mit Feinzeiger) und auf einen Messtisch stellen. Dann stellt man
Parallelendmaße darunter, die ca. 1/1000mm genau sind, und stellt die Messuhr (Feinzeiger) auf Null.
Zuletzt stellt man sein Werkstück darunter und liest an der Messuhr (Feinzeiger) die Abweichung des
Werkstückes von der Länge des Parallelendmaßes ab. Wenn die Abweichung innerhalb der Toleranz
liegt, ist das Werkstück in Ordnung.
Wenn man sein Werkstück auf dem Messtisch verschiebt, kann man auch noch prüfen, ob die Oberfläche des Werkstückes eben ist.
Messuhren; eng: dial gauge
Bild digitale Messuhr
Bei Messuhren mit Rundskale (Bild rechts, daneben eine Messuhr mit digitaler Anzeige) wird die Längsbewegung des Messtasters mittels Zahnstange und Zahnrad auf den Zeiger übertragen. Dadurch kann
sich der Zeiger der Messuhr mehrmals im Kreis drehen. Die Anzahl der Umdrehungen wird mit einem
weiteren Zeiger angezeigt, so wie der Stundenzeiger einer Uhr die Anzahl der Umdrehungen des Minutenzeigers anzeigt.
Die Zahnstangenübersetzung hat den Vorteil, dass die Messuhr einen großen Messbereich hat. Messuhren erreichen eine Genauigkeit von ca 1/100mm.
5
LS05 : PRÜFPROTOKOLL ERSTELLEN (8H)
5
20
LS05 : Prüfprotokoll erstellen (8h)
2
5.0.1
Allgemein-Toleranzen nach iso2768
Eine Fertigung ist wirtschaftlich, wenn die Teile so
wie nötig gefertigt werden.
Jede Zeichnung muß daher
vorschreiben.
Toleranzen werden angegeben durch
•
•
•
Finden Sie mit Hilfe Ihrer Bücher heraus: Was ist...
• Sollmaß
• Istmaß
• Abmaß
2
Wie ärgerlich. Kann keins erstellen, wenn Schmeigen-teile nicht bekannt.
wie möglich und so
5
LS05 : PRÜFPROTOKOLL ERSTELLEN (8H)
• oberes Abmaß
• unteres Abmaß
• Allgemeintoleranzen nach iso2768-m
• Wofür steht das m in iso2768-m? Gibt es auch andere? Was bedeuten diese?
21
5
5.1
LS05 : PRÜFPROTOKOLL ERSTELLEN (8H)
22
Qualität
Umgangssprachlich ist Qualität die Zweckmäßigkeit und Geeignetheit eines Produktes oder einer
Dienstleistung für einen bestimmten Zweck, bewertet von einer subjektiven Person anhand subjektiver
Kriterien.
Schlage eine für die Fertigung geeignete Definition vor:
5.2
iso2768-m am Beispiel
Wenden Sie iso2768-m auf dieses Werkstück an:
Zeichnen Sie eine hübsche kleine Tabelle mit allen Nennmaßen im mm, unteres und oberes Abmaß und
Toleranz in µm. Sie könnte so aussehen:
5
LS05 : PRÜFPROTOKOLL ERSTELLEN (8H)
5.2.1
23
Lösungen iso2768-m und qualität
Eine Fertigung ist wirtschaftlich, wenn die Teile so ungenau wie möglich und so genau wie nötig gefertigt
werden.
Jede Zeichnung muß daher Toleranzen vorschreiben.
Toleranzen werden angegeben durch
• Nennmaß;
• oberes Abmaß;
• unteres Abmaß.
wiki:
Als Abmaß bezeichnet man die Differenz zwischen dem festgestellten Maß Istmaß eines Bauteils und
seinem Nennmaß (Sollmaß bzw. geplantes Maß).[1]
Beispiel: Die geplante Länge des Bauteils ist 224 mm. Nach Fertigstellung wird am Bauteil eine Länge
von 223 mm ermittelt. Das Abmaß beträgt somit -1 mm.
Der Begriff Abmaß wird verwendet bei [2]
• Ist-Abmaß (oder nur Abmaß): vorhandene, also gemessene Abweichung vom Nennmaß,
• Oberes Abmaß: bei Angabe einer Maßtoleranz festgelegte zulässige obere (höchste) Abweichung
vom Nennmaß,
• Unteres Abmaß: bei Angabe einer Maßtoleranz festgelegte zulässige untere (niedrigste) Abweichung vom Nennmaß.
Die Differenz zwischen dem oberen und dem unteren Abmaß bezeichnet man als Toleranz.
Mit einer Lehre kann ohne Feststellung des Istmaßes selbst ermittelt werden, ob das Werkstück innerhalb der zulässigen Abmaße gefertigt wurde.
[bild : wiki]
Qualität (lat.: qualitas = Beschaffenheit, Merkmal, Eigenschaft, Zustand) hat zwei Bedeutungen:
a) neutral: die Summe aller Eigenschaften eines Objektes, Systems oder Prozesses
b) bewertet: die Güte aller Eigenschaften eines Objektes, Systems oder Prozesses
Qualitätsansätze nach Garvin
• das transzendente Qualitätsverständnis: Entspricht etwa der umgangssprachlichen Sicht von Qualität. Demnach ist Qualität eine subjektive Erfahrung einer Person hinsichtlich der Zweckmäßigkeit
eines Produktes bzw. einer Dienstleistung.
• produktbezogen
5
LS05 : PRÜFPROTOKOLL ERSTELLEN (8H)
24
• kundenbezogen
• wert-orientiert: Kosten-Nutzen-Verhältnis
• fertigungsbezogenes Qualitätsverständnis: Erfüllung von Zeichnungsangaben, Vereinbarungen
und Normen; ”a priori” Qualität.
5
LS05 : PRÜFPROTOKOLL ERSTELLEN (8H)
25
5
5.3
LS05 : PRÜFPROTOKOLL ERSTELLEN (8H)
Beispiel für ein Prüfprotokoll
26
5
5.4
LS05 : PRÜFPROTOKOLL ERSTELLEN (8H)
todo : Prüfprotokoll auf einzelne ausgewählte Merkmale beschränkt erstellen
27
6
6
TODO : LS06 : HALBZEUG AUSWÄHLEN
TODO : LS06 : Halbzeug auswählen
• halbzeug auswählen
• fläche, volumen, dichte, masse berechnen
• gleichungen umformen (whooaaaaa...)
28
7
7
LS07 : STÜCKLISTE ERSTELLEN (2H)
LS07 : Stückliste erstellen (2h)
• Stückliste am PC erstellen
• Einführung in die Textverarbeitung
• Informieren im Tabellenbuch
29
8
8
TODO: LS08 : WERKSTOFFE UNTERSCHEIDEN UND EIGENSCHAFTEN VON STAHL BENENNEN (6H)30
TODO: LS08 : Werkstoffe unterscheiden und Eigenschaften von Stahl
benennen (6h)
9
9
TODO : LS09 : HERSTELLUNG DES SCHENKELS (TEIL 2) PLANEN (12H)
31
TODO : LS09 : Herstellung des Schenkels (Teil 2) planen (12h)
• Zusammensetzen und Zerlegen von Kräften, Kräfte am Keil – DONE LF02
• Sägen : Aufbau, Arten, Zahnteilung, Freischnitt, Spanbildung – DONE
• Feilen : Aufbau, Arten, Hiebarten, Spanbildung – DONE
• Meißeln : Aufbau, Arten, Keilwinkel – Trennkraft und Zerteilen – Spanen, Anstellwinkel, Spanbildung
• Bohren : Geometrie des Bohrers, Arten, Schleiffehler, Spanbildung
• Arbeitsregeln und Sicherheitsmaßnahmen zu den jeweiligen Verfahren
9
TODO : LS09 : HERSTELLUNG DES SCHENKELS (TEIL 2) PLANEN (12H)
9.0.1
32
Sägen
Beantworten Sie die folgenden Fragen mit Hilfe von Tabellenbuch und Fachkundebuch.
1. Wofür verwendet man in der Metalltechnik eine Säge?
2. Bei der Auswahl des Sägeblattes muß man vor allem auf die ”Zahnteilung” achten.
a) Erläutere den Begriff ”Zahnteilung”.
b) Auf welches Längenmaß beziehen sich die Angaben zur Zähnezahl?
c) Wofür verwendet man Sägen mit 16er, 22er und 32er Zahnteilung?
3. Nenne 5 Sägearten und gib jeweils ein Beispiel an.
4. Für das Absägen von Stahl benötigt man Sägeblätter die sich selber ”freischneiden”.
a) Wie erreicht man das Freischneiden bei Handbügelsägenblättern, bei Einstreichsägen und bei
Kreissägeblättern?
b) Was würde passieren wenn sich ein Sägeblatt nicht freischneidet?
5. Überlege, ob Handbügelsägen ”auf Druck”, ”auf Zug” oder in beide Richtungen belastet werden
können.
6. Was passiert, wenn eine Stahlsäge für das Absägen von weichen Werkstoffen benutzt wird?
7. Wie setzt man eine Handbügelsäge fachgerecht am Werkstück an? Fertige zur Erläuterung eine
kleine Skizze an.
9
TODO : LS09 : HERSTELLUNG DES SCHENKELS (TEIL 2) PLANEN (12H)
9.0.2
33
Feilen
1. Welche Unterschiede bestehen zwischen gehauenen Feilen und gefrästen Feilen in Bezug auf
Zahnform, Spanwinkel und Anwendung?
2. Für welche Werkstoffe verwendet man Einhieb-, Kreuzhieb- und Raspelhiebfeilen?
3. Beschreibe den Aufbau einer Kreuzhiebfeile mittels einer kleinen Skizze.
4. Mit welchen Hilfsmitteln lassen sich Feilen reinigen?
5. Welchen Trick kennt ihr, um Riefenbildung beim Feilen zu vermindern?
6. Erläutere die Normbezeichnung für Werkstattfeilen an folgendem Beispiel: ”A300 – 2 DIN 7261”.
7. Wofür verwendet man einen Reifkloben?
9
TODO : LS09 : HERSTELLUNG DES SCHENKELS (TEIL 2) PLANEN (12H)
9.1
34
Lösungen
1. handwerkzeug. absägen (trennen), schlitze und einschnitte.
2. zähne pro zoll. 1 zoll=25,4mm. weicher werkstoff erfordert große zähne.
3. fuchsschwanz, ketten, bügel, band, laub, kreis.
4. handbügel: wellung. Einstreich: schränkung einzelner zähne. kreis: verdickte zähne.
5. erwärmen und klemmen
6. druck und zug; abhängig von sägeblatt und einbau desselben.
7. zusetzen
8. an hinterkante anfangen, mit feilzugabe jenseits der reißlinie.
1. gehauen=negativer spanwinkel; schabend. gefräst (meist große zahnteilung); schneidend. für weiche werkstoffe: holz, kunststoff, alu.
2. einhieb: weiche werkstoffe. kreuzhieb: hart. raspel: schnell und grob.
3. blatt mit länge und querschnitt, angel in zwinge und heft.
schnürung: bricht span, gegen riefen.
4. drahtbürste oder kupfer/messingblech
5. werkstatt halbrundfeile länge300mm hieb2
6. einspannen flacher werkstücke
9
TODO : LS09 : HERSTELLUNG DES SCHENKELS (TEIL 2) PLANEN (12H)
9.2
9.2.1
Bohren
Benennen
Benenne mit Hilfe des Fachkundebuches die angedeuteten Bestandteile.
35
9
TODO : LS09 : HERSTELLUNG DES SCHENKELS (TEIL 2) PLANEN (12H)
9.2.2
36
Funktion
Korrigiere, wenn nötig, die folgenden Aussagen.
• Die Freifläche schleift den Grund des Bohrloches, damit die Querschneide besser zerspanen kann.
• Keilwinkel am Bohrer sind immer größer als 0 Grad.
• Der Querschneidenwinkel ψ soll 90O betragen.
• Der Bohrer wird von der gesamten Mantelfläche in der Bohrung geführt.
• Die Querschneide schneidet nicht, sie schabt.
• Der schnellste Teil der Hauptschneide sitzt im Anschluß an die Querschneide.
• Die Fase dient zum Zerkleinern des Bohrspans.
• Lange Späne können sich um den Bohrer wickeln und in der Gegend herumschlagen.
• Kurze Späne sind eigentlich viel besser, weil man sie stets durch KSS wegspülen kann und nicht
mit bloßen Fingern aus der laufenden Maschine holen muß.
• Lange Haare können sich um den Bohrer wickeln und in der Gegend herumschlagen.
• Lange Schals können sich um den Bohrer wickeln und den Benutzer in der Gegend herumschlagen.
• Handschuhe können sich um den Bohrer wickeln und den Benutzer in der Gegend herumschlagen.
• Werkstücke im nicht angeschraubten Schraubstock können in der Gegend herumschlagen.
• Bohrer drehen sich linksherum.
• Bei zu hoher Drehzahl kann man auch im Dunkeln bohren, weil der Bohrer leuchtet.
• Leider geben nicht alle Werkstoffe kurze Späne. Automatenstähle schon (wegen der SchwefelLinsen), Alu-Druckguß auch (wegen der Silizium-Linsen).
• Bohrer haben drei Schneiden, die in Draufsicht wie ein Blitz aussehen.
9
TODO : LS09 : HERSTELLUNG DES SCHENKELS (TEIL 2) PLANEN (12H)
9.2.3
Spanwinkel
a) Welcher Bohrer hat den größten Keilwinkel? Mit welchen Folgen?
b) Für welchen Werkstoff wird welcher Bohrer eingesetzt?
9.2.4
Schleiffehler
Beschreiben Sie in eigenen Worten die bösen Schleiffehler in den drei Bildern.
37
9
TODO : LS09 : HERSTELLUNG DES SCHENKELS (TEIL 2) PLANEN (12H)
9.2.5
Schnittgeschwindigkeit
Aus einem Forum:
Mein Tabellenbuch Metall vom E-Verlag sagt zum Drehen mit HSS-Werkzeugen Folgendes:
n = vc * 1000 / d * Pi (setz ich einfach mal vorraus...) :grin:
Stähle, niedrige Festigkeit (Rm kleiner gleich 800 N/mm2 ) vc = 40 - 80m/min
Stähle, hohe Festigkeit; nichtrostende Stähle (Rm größer 800 N/mm2 ) vc = 30 - 60m/min
Al-Legierungen (Rm kleiner gleich 350 N/mm2 ) vc = 120-180m/min
Cu-Legierungen (Rm kleiner gleich 500 N/mm2 ) vc = 100 - 125/min
Was sagt das Tabellenbuch denn über andere Bohrerwerkstoffe?
9.2.6
Tabelle
a) Wofür stehen die Bohrer-Werkstoffe?
b) Womit bohren Sie
• Baustahl,
• hochfesten Stahl,
• Aluminium,
• Gußeisen,
• Messing?
38
10
10
TODO : LS10 : HERSTELLUNG DES ANSCHLAGS (TEIL 1) PLANEN (4H)
TODO : LS10 : Herstellung des Anschlags (Teil 1) planen (4h)
• Senken : Senkerarten
• Reiben
• Nieten : Nietarten, Kalt- vs. WarmNieten, Nietlänge berechnen
39
11
LS11 : ARBEITSPLAN SCHMIEGE AKA SEMESTERENDEARBEIT (6H)
11
40
LS11 : Arbeitsplan Schmiege aka SemesterEndeArbeit (6h)
Arbeitsplan ist doof, Prüfplan steht im Leerplan!!!
alle 5 Teile sind zu viel für 5er-Gruppen. Besser das Drehteil und das Mittelteil, TODO: Namen rauskriegen.
TODO: Rauskriegen wie man ein Teil ausmißt:
1) Teil skizzieren
2) FÜRS ANREISSEN benötigte Maße einzeichnen
3) Maße abmessen
• Arbeitsplan des Schenkels erstellen
• Arbeitsplan des Anschlages erstellen
Wählen Sie Gruppen zu 5. Es dürfen die 5 durchschnittlichen Schüler der letzten Klausur wählen.
Skizzieren, Vermessen und Bemaßen Sie fertigungsgerecht die 4 selbstgefertigten Teile der Schmiege.
Hier sind 16 Teile und eine Schieblehre.
Gestalten Sie 5 Blätter:
Blatt 1 Titel : Gruppenname, Schule, Ort, Datum, Überschrift, Termin, Klassennummer, 5 Gruppenmitglieder mit Ausbildungsbetrieb
Blatt 2 und 3 Zeichnungen mit fertigungsgerechter Bemaßung von 4 Teilen.
Blatt 4 und 5 Arbeitspläne für jedes Teil, als Tabelle mit den Spalten (Nr. des Arbeitsschrittes, Tätigkeit,
Dauer in Minuten). Von ”Ich stehe am Schraubstock mit nix in der Hand” bis ”Ich stehe am Schraubstock
mit dem fertigen Teil und sonst nix in der Hand”.
Verpflichtend:
• Alles handschriftlich auf DIN A4 Papier, gelocht. Liniert, Kariert, Verwiert – egal.
• Kein Bleistift. – Vorzeichnen ist erlaubt, bitte Nachziehen mit Kuli oder sonstigem dokumentenechten Stift.
• Keine Computerdateien. Keine Fotokopien.
• Alle Meßflächen und Funktionsflächen müssen spanend bearbeitet werden.
• Gruppenname und Seitenzahlen oben rechts. Bsp.: ”3 / 5” steht für ”Seite Drei Von Fünf”.
• Stückliste.
• Kennzeichnen, wer welche Seite gemacht hat.
• Eine kurze Gebrauchsanleitung für die Schmiege (Übertragen eines Winkels von einem Muster auf
ein Werkstück)
•
•
41
Teil II
LF02 : Fertigen von Bauelementen mit Maschinen
-1.1
Maschinelles Fertigen in LF02
• umfaßt Bohren, Reiben, Senken, Gewindebohren, Drehen, Fräsen.
Also Spanen – kein Umformen, kein Urformen.
• Fertigen von Teilen für Baugruppen.
Fertigungsplan, techn. Zeichnungen lesen und erstellen.
• Prüfen.
Prüfungsplan, Prüfungsbedingungen, Nacharbeit oder Ausschuß?
• Wirtschaftlichkeit.
Möglichst geringe Kosten. Wenig Umspannen. Wenig Werkzeugwechsel. Keine Unfälle. UVV.
• Arbeitssicherheit.
• Montageplan oder -zeichnung.
• Stückliste.
Dabei sollen die SuS3 möglichst viel selbst
Informieren – Planen – Entscheiden – Ausführen – Kontrollieren – Bewerten
(IPEAKoB).
-1.2
Lernträger
Lernträger ist übrigens ein Locher. Die Teile sind gefräst, gedreht, gewindegebohrt, gedreht, gesenkt
und gerieben. Pädagogisch sehr wertvoll. Zweck erfüllt.
Bilder auf den nächsten Seiten.
3
Schüler und Schülerinnnen
42
43
44
0
LS01: FUNKTIONS- UND ZEICHNUNGSANALYSE (12H)
0
45
LS01: Funktions- und Zeichnungsanalyse (12h)
0.1
Arbeitsauftrag: Locherwerkstoffe (4h)
Für die erfolgreiche Erstellung der Stückliste brauchen Sie u.a. Kenntnisse über Stahl-Werkstoffe.
Gerüchteweise gibt es Baustahl, Werkzeugstahl, Vergütungsstahl, Federstahl, Automatenstahl, Edelstahl sowie Millionen andere. Manche davon brauchen vor der Bearbeitung und nochmal vor der Verwendung eine bestimmte Wärmebehandlung.
Erstellen Sie in 4-er Gruppen eine Tabelle auf 1 DIN A4-Blatt, quer.
Teilen Sie Ihre 4-er-Gruppe in 2 2-er Gruppen, deren jede 3 Spalten ausfüllt. Dann wird getauscht, und
jede 2-er-Gruppe kontrolliert die Ergebnisse der anderen.
Spalten: s. Gerüchte.
Zeilen:
• Eigenschaften,
• Verwendung,
• Wärmebehandlung,
• Suchen Sie zudem 2 Beispiele, eins aus dem oberen und eins aus dem unteren Teil der Tabelle
und geben Sie zu jedem
• Kurzbezeichnung,
• Werkstoffnummer und
• Zugfestigkeit.
Nennen Sie möglichst nur die technologisch wichtigen Eigenschaften und nur die typischen Verwendung(en), und meiden Sie Exoten.
Hilfsmittel: Tabellenbuch.
Am Ende der Stunde präsentiert jede Gruppe einen Stahl: einer schreibt, einer liest vor und vertritt die
Auswahl der Gruppe.
*
Spekulieren Sie anhand der technologischen Daten, welches Ihrer beiden Beispiele leistungsfähiger ist.
Spekulieren Sie anhand der Legierungsdaten, welches Ihrer beiden Beispiele teurer ist.
*
Bei Werkzeugstahl wird nicht die Zugfestigkeit (als Hinweis auf Festigkeit), sondern die Härte (als Hinweis auf Verschleiß) angegeben.
0
LS01: FUNKTIONS- UND ZEICHNUNGSANALYSE (12H)
0.2
46
Arbeitsauftrag: Stückliste (4h)
Zweck: Eine Stückliste zeigt genau, wieviele Teile von welcher Sorte man braucht, um 1 Gerät zu fertigen.
Oder 1000.
Erstellen Sie in Partnerarbeit anhand der Gesamtzeichnungen und mit Hilfe der Einzelteilzeichnungen
die Stückliste.
Spalten: Nr., Anzahl, Benennung, ZeichnungsNr. oder DIN, Werkstoff, Halbzeug.
Zwei Teams treten dann gegeneinander an, begründen Teil für Teil ihre Wahl und kritisieren konstruktiv
die ggf. abweichende Werkstoffwahl des anderen Teams.
Die Namen der Teile lauten:
• Zyl.-Schraube M4x16, M6x12, M5x12
• Stempel
• Bedienhebel
• Grundkörper
• Lagerplatte
• Führungsplatte
• Grundkörper
• Halteblech
• Druckbolzen
• Zylinderstift 6m6x40
• Kegelstift mit Ausziehgewinde
• Scheibe DIN 125
• Linsenschraube M4x8
• Druckfeder
0
LS01: FUNKTIONS- UND ZEICHNUNGSANALYSE (12H)
0.3
47
Arbeitsauftrag: Funktionsbeschreibung (4h)
Sie wollen sich mit den Locherteilen vertraut machen und beantworten deshalb schriftlich in ganzen
Sätzen die folgenden Fragen:
1. Wozu ist ein Locher überhaupt da?
2. Kann dieser das Papier zentrieren?
3. Beschreibe den Vorgang des Lochens in einzelnen Schritten.
4. Beschreibe notwendige Wartungsarbeiten am Locher, mit Zeitintervall (geschätzt).
5. Wer sorgt dafür, daß der Hebel nicht davonfliegt?
6. Wer bewegt den Hebel wieder nach oben?
7. Welche Teile werden noch nach oben bewegt?
8. Wer sorgt dafür, daß die Stempel nicht davonfliegen?
9. Wer fängt das Konfetti auf?
10. Wozu dienen die Schrauben?
11. Wozu dienen die Kegelstifte?
12. Wozu dienen die Teile, die Sie bis jetzt noch nicht erwähnt haben?
13. (Verbesserungsvorschläge müssen bis LS7 warten.)
Die zwei besten werden vorgelesen, nachdem alle abgegeben haben. Alle werden benotet.
0
LS01: FUNKTIONS- UND ZEICHNUNGSANALYSE (12H)
0.4
48
Arbeitsauftrag: HalbzeugNormung (2h) [optional]
Hilfsmittel: Tabellenbuch.
Finden Sie in 11 Gruppen heraus, was die folgenden Bezeichnungen bedeuten.
Schreiben Sie oben auf den Antwortzettel den Projektnamen, Ihre vollständigen Namen, Ihre Klassenummer und das Datum von heute; ferner fortlaufend die lfd. Nr. und Ihre Lösung.
Abgabe nach 60min.
Anschließend werden zufällig Zettel und Bezeichnungen ausgewählt, und die jeweilige Gruppe darf das
dann präsentieren. Anschließend wird der Zettel wieder abgegeben.
1. 4kt EN 10059 - 20x4000 F Stahl EN 10025 - S235JR
2. Rd EN 10060 - 10x4000 M Stahl EN 10025
3. Fl EN 10058 - 40x12x3000 F Stahl EN 10025
4. Rohr DIN EN 10297 - 51x5
5. Hohlprofil DIN 10210 - 60x40x5 - S235J0
6. I-Profil DIN 1025 - IPE 300 - S235JR
7. U-profil DIN 1026 - U200
8. L-Profil EN 10056-1 - 65x50x5
9. Blech EN 10130 - EN AW - Al99,8 - 1,5
10. Band EN 10130 - 1,2x1500 - DC04 - B - g
11. Federdraht EN 10270-1 SL 2,4 ph
0
LS01: FUNKTIONS- UND ZEICHNUNGSANALYSE (12H)
0.5
49
Arbeitsauftrag: Chef vs. Zugversuch (8h)
Text Ziel
Beim Zugversuch erhält man im wesentlichen 3 Werte: Streckgrenze Re , Zugfestigkeit R m und Bruchdehnung A.
Die Streckgrenze sagt, bis zu welcher Spannung man den Werkstoff belasten darf, bevor er sich bleibend
verformt.
Die Zugfestigkeit sagt, bis zu welcher Spannung man den Werkstoff belasten darf, bevor er sich trennt /
bricht / zerreißt.
Die Bruchdehnung sagt, welche Verformung und Energieaufnahme man erwarten darf, bevor der Werkstoff sich trennt / bricht / zerreißt.
Vorbereitung
Aus dem Werkstoff muß eine Zugprobe (rund oder flach) hergestellt werden. Ihre Abmessungen sind
genormt.
Durchführung
Probe einspannen. Schleppzeiger auf Null stellen. Stift einhängen. Maschine anstellen.
Die Maschine zieht die Probe lang. An einer Stelle schnürt sie sich ein (wird dünner) und zerreißt schließlich.
Kraft und Weg werden dabei kontinuierlich mitgeschrieben und mittels Probenflächevorher und Probenlängevorher in Spannung und Dehnung umgerechnet.
Auswertung
Das Ende des elastischen Bereiches entspricht Re . Die maximale Spannung entspricht Rm . Eine zum
elastischen Bereich parallele Gerade markiert A.
Auftrag Def.: Wareneingangskontrolle soll sicherstellen, daß das hierher gelieferte Produkt das richtige
für unsere Zwecke ist.
Der Chef hat gehört, daß man zur Wareneingangskontrolle einen Zugversuch einsetzen kann. Er hat
dazu ein paar Fragen:
1. Stimmt das?
2. Welche drei Werkstoff-Kennwerte kann man mit dem Zugversuch herausfinden?
3. Welcher ist überflüssig (aber leicht zu ermitteln), welcher ist überlebenswichtig für jede Konstruktion?
4. Welcher ermöglicht eine Unterscheidung zwischen spröde und zäh?
5. Was ist spröde?
6. Was ist zäh?
7. Wie wird die Probe vorbereitet?
8. Wie wird der Versuch durchgeführt?
9. Wie wird der Versuch ausgewertet?
10. Wie testen Sie eine frische Lieferung St50 auf welche Werte?
11. Was machen Sie, wenn die Probe nur eine Streckgrenze von 305
erreicht?
1
1
1.1
LS02: VORBEREITUNG DER MASCHINELLEN FERTIGUNG
50
LS02: Vorbereitung der maschinellen Fertigung
Einteilung von Maschinen (2h) (verschoben nach EBI)
Aufgabe: Zeichnen Sie eine Drehmaschine oder eine Universal-Fräs- und Bohrmaschine und kennzeichnen Sie Maschinenart sowie 5 Funktionseinheiten mit Gruppe und Benennung.
*
In einem alten Lexikon finden Sie folgende Erläuterung:
Maschine ist ein anderes Wort für ”technisches System”. [..]
Fast alle Maschinen wandeln Energie, transportieren Stoffe und verarbeiten Information
durch Zufühen, Umsetzen und Abgeben. Der Hauptumsatz legt die Maschinenart fest:
Energieumsetzende Ma. = Kraftmaschine
Stoffumsetzende Ma. = Arbeitsmaschine
Informationsumsetzende Ma. = Datenverarbeitungsmaschine (DVA)
*
Beispiele:
• Fördermittel(Stofftransport)
–
–
–
–
Förderer, Transportsysteme (Transportbänder, Rohrpost),
Schienengebundene Transportwagen
Pumpen (Flüssigkeit); Verdichter (für Gase)
Hebezeuge, Krananlagen
• Werkzeugmaschinen (Fertigung von Werkstücken)
– Urformen (Gießen, Spritzguß, Extruder ? schleudern)
– Umformen (Pressen, Ziehen, Walzen, Biegen, ?)
– Trennen (Spannen, Schneiden)
• Wärmebehandlung, Heizöfen (Stoffzustandänderung)
– Glühen == Erwärmung von Gas o. Flüssigkeit
– Material wird weich und transportfähig
Funktionseinheiten Antriebseinheit : Stellt die zum Betrieb erforderlich mechanische
Energie bereit
Übertragungseinheit : Übertragung und Umformung der Energie zur Arbeitseinheit
Arbeitseinheit : führt die Hauptfunktion aus, hier wirkt die Maschine auf den Arbeitsgegenstand
Stütz- und Trageinheit : Gestell
Verbindungseinheiten : Stellen Verbindung zwischen Bauteilen und Baugruppen her
Mess- / Steuerungs-/ Regelungs-Einheiten : schützen Nutzer, Maschine, Umwelt
*
* Getriebe : übersetzen Drehzahlen, Drehrichtungen
* Erzeugung d. linearen Bewegung durch
- Hydraulik od. Pneumatikzylinder
- Umwandlung von Rotation im linearen Bewegung (Riemen od. Kettentrieb, Gewindespirale
* Achsen : dienen zum Tragen mehrer, umlaufender oder schwingender Maschinenteile
- übertragen keine Drehmomente
- vorrangig auf Biegung beansprucht
- Bolzen: kurze Achsen, verbinden Maschinenteile beweglich mit einander
- müssen gegen Verschieben und Verdrehen- gesichert werden
* Wellen
1
LS02: VORBEREITUNG DER MASCHINELLEN FERTIGUNG
- umlaufende Maschinenteile
- Drehmomente werden Übertragen
- Beanspruchung Torsion und Biegung
* Dichtungen : sollen das Austreten u./o. eindringen von Gass, Flüssigkeiten od. festen
Stoffen verhindern bzw. vermindern
- statische (Rund-)Dichtungen
- dynamische Bewegungsdichtungen
- Eigenschaften :
- plastisch u./o. elastische Verformung,
- chemische Beständigkeit,
- Materialien: PTFE, Silicon, Keramik, weiche Metalle, Gummi, elastische/plastische
Kunststoffe
* Kupplungen - schaltbar - schleifend
* Riementrieb - kraftschlüssig - formschlüssig
* Kettentrieb : Übertragung v. Drehbewegung zw. 2 o. mehreren Wellen
* Zahnradtrieb : Übertragung v. Drehbewegungen bei Änderung von Drehzahl, -richtung,
-moment
* Arbeitseinheiten:
- Spanabhebende Maschinen (Bohrer, Fräser, Sägeblatt, Drehmeißel)
- Fahrbare Maschinen ( Auto, Traktor, Bagger, Schiffe, Kran)
- Druckmaschine (Druckplatten, -zylinder, -Farbwerk, -Papierzufuhr)
- Vorratsspeicher : häufig bei Automaten und Halbautomaten
- Zusatzeinrichtungen : nicht unmittelbar mit der Maschine verbunden
51
1
LS02: VORBEREITUNG DER MASCHINELLEN FERTIGUNG
1.2
52
Plakat : UVV (2h)
Gestalten Sie ein Plakat in DIN A3. Es enthält
• in kleiner Schrift das Wort aus der Überschrift;
• in großer Schrift und plakativen Worten den Nutzen, den die Überschrift stiften soll;
• ein symbolisches halbes oder ganzes Männchen;
• Fröhliche, auffordernde Schutzanweisungen für die berufsrelevanten Körperteile, mit Pfeilen o.ä.
• die Namen der 4 Autoren.
1
LS02: VORBEREITUNG DER MASCHINELLEN FERTIGUNG
1.3
53
Spannen vs. Spanen : Definitionen
Aufgabe Suchen Sie zu den Begriffen die passende Definition !
Zu welchem Begriff gehört das Bild?
• Spannen ist ...
• Spanen ist ...
• Schnittgeschwindigkeit ist ...
• Spanungsquerschnitt ist ...
• ZeitspanVolumen ist...
• Wirtschaftlichkeit ist ...
1. das Befestigen eine Werkstücks, so daß es beim Bearbeiten nicht wegrutscht oder wackelt.
2. die größte Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Werkzeug und Werkstück.
3. das spangebende Bearbeiten eines Werkstücks, zB durch Drehen, Fräsen, Bohren, Sägen, Feilen
etc.
4. Spanungsquerschnitt * Schnittgeschwindigkeit
5. so gut wie nötig und so billig wie möglich.
6. Spanbreite * Spandicke
Aufgabe : Wirtschaftlichkeit
Schätzen und begründen Sie: Welche Auswirkungen hat kleiner / großer / wechselnder Spanungsquerschnitt auf die in der Maschine wirkenden Kräfte und (bei konstanter Schnittgeschwindigkeit) auf die
Zerspanleistung?
1
LS02: VORBEREITUNG DER MASCHINELLEN FERTIGUNG
1.4
54
TODO : Geometrie der Werkzeugschneide
Werkzeugschneide: Schneidwinkel Keilwinkel Freiwinkel.
alpha + beta + gamma = 90O . Immer.
Falls beta + gamma schon mehr als 90O sind, ist alpha negativ, zB beim Schleifen.
Großer Schneidwinkel gibt viel Materialabtrag und geringere Schneidkräfte.
Großer Keilwinkel gibt viel Wärmeableitung und das Potential, die Schnittgeschwindigkeit zu erhöhen.
Großer Freiwinkel vermindert Reibung der Schneide auf dem Werkstück und Wärmezufuhr.
Fazit1: Alle sollen möglichst groß sein...
Fazit2: Für jede Paarung von Werkstoff und Schneidstoff gibt es einen optimalen Satz Winkel.
1.4.1
TODO : Phragen
2
LS03: HERSTELLUNG DER LAGERPLATTE (TEIL 4)
2
55
LS03: Herstellung der Lagerplatte (Teil 4)
2.1
Toleranzen und Passungen nach ISO
Aufgabe
Planen Sie für eine handliche Werkzeugmaschine von ca. 2qm Grundfläche :
a) Wie baue ich einen Distanzring auf einer Welle Ø50 zwischen zwei Zahnräder?
b) Wie montiere ich ein Zahnrad mit Paßfeder auf einer Welle Ø30 so, daß es zuverlässig funktioniert
und dennoch leicht auszuwechseln ist, falls Lehrling Fritz das Getriebe überlastet?
c) Wie montiere ich eine Riemenscheibe mit wechselnder Antriebsrichtung und stoßender, schlagender Belastung so auf einer Wele Ø20, daß sie unter allen denkbaren Betriebsbedingungen zuverlässig
funktioniert?
Benutzen Sie dabei die Empfehlungen für Passungen aus dem Tabellenbuch.
1. Wofür steht
H8
G7
a) 50H7
m6 – b) 20x8 – c) 30h6
?
2. Was ist eine Passung?
Passung ist, wenn zwei Bauteile (meistens rund; innen Welle, außen Bohrung) mit genau definiertem Spiel bzw. genau definiertem Übermaß zusammenpassen müssen, um die Funktion der
Baugruppe sicherzustellen.
3. Was ist eine Toleranz?
Im Bereich der Passung ist eine gewisse Toleranz, d.h. eine Abweichung vom Idealmaß, in der
Größenordnung von ein paar 10 µm (Mikrometern) zulässig.
Die Wirtschaftlichkeit erfordert, daß die Toleranz so klein wie nötig und so groß wie möglich gewählt
wird; denn eine kleine Toleranz ist teurer zu fertigen als eine große.
Die Toleranzbereiche werden ungefähr gleichmäßig auf Welle und Bohrung aufgeteilt. Sie sind
genormt.
4. Wie wird eine Bohrung für eine Passung gerieben?
5. Wie groß sind Bohrung und Welle im obigen Beispiel – minimal und maximal?
6. Wie groß sind Minimalspiel und Maximalspiel?
7. Welcher Passungstyp ist oben unter a) b) c) angegeben? Begründe deine Antwort.
8. Was spricht dafür, das System EinheitsBohrung vorzuziehen?
9. Wofür steht der Große Buchstabe – Welle oder Bohrung? Wofür der kleine?
10. Wofür steht die rote Seite einer Grenzlehre?
11. Wofür steht die farblose Seite einer Grenzlehre?
Material
Passung (aus: Wikipedia, der freien Enzyklopädie) (Stark gekürzt)
Als Passung wird die maßliche Beziehung zwischen zwei gepaarten, toleranzbehafteten Teilen bezeichnet, wobei beide Teile das gleiche Nennmaß aufweisen, jedoch Lage und Größe der Toleranzfelder
unterschiedlich sein können. Eine Passung gibt immer eine Toleranz an, in der sich die Istmaße von
Bohrung und Welle bewegen dürfen.
Es ergibt sich am fertigen Bauteil entweder eine Spielpassung oder eine Übermaßpassung (Presspassung). Sofern die Toleranzen sowohl ein Spiel als auch ein Übermaß erlauben, spricht man von einer
Übergangspassung, die je nach den in der Produktion gefertigten Maßen in eine der erstgenannten
Gruppen fällt.
2
LS03: HERSTELLUNG DER LAGERPLATTE (TEIL 4)
2.2
56
Gewindebohren
Sie sollen in einer Platte 100x100, t=10, 4 Gewindebohrungen M10 fertigen. Die Bohrungen sollen in der
Nähe der Ecken liegen und jeweils 20mm von den Außenkanten entfernt sein.
a) Zeichnen und bemaßen Sie die Platte mit den Bohrungen.
b) Beschreiben Sie in 7 Punkten die Herstellung einer Gewindebohrung.
2.3
Drehzahlberechnung aus Schnittgeschwindigkeit
vc [m/min] = 2 ∗ π ∗ d[m] ∗ n[1/min]
1. Ein Bohrer von 20mm Durchmesser rotiert mit 1200 1/min. Bestimmen Sie seine Umfangsgeschwindigkeit.
2. Ein Drehteil von 30mm Durchmesser rotiert mit 800 1/min. Bestimmen Sie seine Umfangsgeschwindigkeit.
3. Finden Sie im Fachkundebuch typische Schnittgeschwindigkeiten für Warmarbeitsstahl und
Schnellarbeitsstahl.
4. Stellen Sie die obige Formel nach n um. Überprüfen Sie sie anschließend, indem Sie die Werte
aus 1.) und 2.) einsetzen.
5. Wie schnell darf ein Bohrer aus Warmarbeitsstahl (Ø13mm) maximal drehen?
6. Wie schnell darf ein Werkstück (Ø 30mm) für einen Drehstahl aus Schnellarbeitsstahl maximal
drehen?
2
LS03: HERSTELLUNG DER LAGERPLATTE (TEIL 4)
2.4
57
Stahlherstellung
Sortieren Sie die folgenden Sätze in der richtigen Reihenfolge.
Zeichnen Sie zu jedem Punkt ein passendes Bild.
1. So eine Hubkolbenmaschine hat mehrere Kolben von 2m Øauf einer Druckstange von 30m Länge.
Die Zündkerzen sind 0,5m lang und relativ schwer.
2. Das Erz wird geröstet. 2Fe2 S + 5O2 → 2Fe2 O3 + 2SO2
3. Der flüssige Stahl wird in einer Kokille (wassergekühlte Dauerform) abgegossen und in derselben
Wärme gewalzt.
4. Das Gußeisen wird in flüssigem Zustand zum Stahlwerk gefahren.
5. Walzprodukte haben keine gegenüberliegendenn senkrechten Wände, damit sie nicht in den Walzen hängenbleiben.
6. Das Erz wird mit Koks und Zuschlagstoffen oben in den Hochofen geschüttet.
7. Das Material aus dem Konverter kann geschmiedet werden und heißt daher Stahl.
8. Man kann dem flüssigen Stahl im Konverter Stoffe beimischen, um ihn besser zu machen: Cr, Ni,
W, Mo, Cu, ...
9. Das Gußeisen wird unten im Hochofen mit 2000O C abgestochen. Es enthält ca. 4% C.
10. Das Erz wird ausgegraben, im Bergwerk oder Tagebau.
11. Die Hochofenschlacke wird auch unten am Hochofen mit 2000O C abgestochen. Sie wird u.a. im
Straßenbau verwendet.
12. Der Hochofen erzeugt heiße, CO-reiche, staubreiche Luft als Abgas, das an seinem oberen Ende
(der Gicht) abgezogen wird.
13. Das Gichtgas kann man entstauben (der Staub enthält Eisenerz und Koksstaub) und anschließend
in Hubkolbenmaschinen verbrennen, um die Luftpumpen anzutreiben und Strom zu erzeugen.
14. In der Mitte vom Hochofen wird erhitzte Luft eingeblasen.
15. Das Erz wird bei 3000O C im Hochofen reduziert: 2Fe2 O3 + 3C → 2Fe + 3CO2 .
16. Moderne Hochöfen haben Gestelldurchmesser von 15m und sind 100m hoch.
17. Das Gußeisen wird in einen Konverter gefüllt und von oben mit einer Sauerstofflanze begast. Dabei
verbrennen die unerwünschten Eisenbegleiter S,P,C zum Großteil. Ein Teil des Eisens oxidiert.
18. Ein Hochofen hat drei Winderhitzer: einer wird durch die Abgase aufgeheizt, einer wird durch Frischluft gekühlt, einer wird repariert.
3
3
LS04: FERTIGUNG DES DRUCKBOLZENS (TEIL 7) UND DES STEMPELS (TEIL 6)
58
LS04: Fertigung des Druckbolzens (Teil 7) und des Stempels (Teil 6)
(Fachkundebuch)
(schamlos gestohlen bei ulrich-rapp.de)
3.1
Bügelmeßschraube
1. Zeichnen und benennen Sie Bestandteile einer Bügelmeßschraube.
2. Lesen Sie den Nonius ab.
3. Beschreiben Sie genau das Messen des Durchmessers eines frisch gedrehten Wellenabsatzes.
3.2
Drehmaschine
1. Skizzieren Sie eine Drehmaschine und kennzeichnen Sie ihre wichtigsten Teile und deren Zweck.
2. Welche Drehverfahren und Drehmeißelarten kennen Sie? Welche wird wozu eingesetzt?
3. Ein Drehmeißel erzeugt einen Absatz Ø30mm, der sich mit 500/min dreht. Die Vorschubspindel hat
eine Drehzahl von 10/min und eine Steigung von 15mm.
Berechnen Sie vc ud vf .
3.3
Oberflächenangaben
1. Schlagen Sie Oberflächengüten für die Oberflächen von Teil 6 und Teil 7 vor, mit Begründung.
2. Was ist der Unterschied zwischen Rz und Ra ?
3. Mit welchem Meßverfahren können Sie die Oberflächengüte bestimmen?
4. Schlagen Sie Passungen für den Druckbolzen vor.
5. Beschreiben Sie genau die Fertigung von Teil 6 und Teil 7.
4
4
LS05: HERSTELLUNG DES GRUNDKÖRPERS (TEIL 2) UND DER GRUNDPLATTE (TEIL 1)
59
LS05: Herstellung des Grundkörpers (Teil 2) und der Grundplatte (Teil
1)
(Fachkundebuch)
4.1
Fräsmaschine
1. Skizzieren Sie eine Fräsmaschine und kennzeichnen Sie ihre wichtigsten Teile und deren Zweck.
2. Beschreiben und skizzieren Sie drei Fräserarten und ihren Einsatzzweck.
3. Beschreiben Sie Unterschied und Vorteile des Gleichlauf- und des Gegenlauffräsens.
4.2
Zeichnen
Fertigen Sie eine Dreitafelansicht von Teil 2 und Teil 1 an. Stellen Sie die Gewinde in Schnitten oder
Ausbrüchen dar. Bemaßen Sie die Zeichnung.
5
5
LS06: BIEGEN DES HALTEBLECHS (TEIL 8) (VERSUCH 01)
60
LS06: Biegen des Halteblechs (Teil 8) (Versuch 01)
Problem: Der Chef möchte den Japanern, die gerade zu Besuch sind, 5 selbstgefertigte Locher schenken.
Alle Teile wurden international ausgeschrieben und just in Time geliefert. Auch die Haltebleche (Teil
8) wurden pünktlich geliefert, sind jedoch aufgrund der versehentlichen Sprengung eines Lagerhauses
verlorengegangen.
5.1
Analysieren Sie die Reihenfolge.
Finden Sie die richtige Reihenfolge für die unten angegebenen erforderlichen Arbeitsschritte, und
schätzen Sie, wie lange jeder dauert.
Tuschierfarbe auftragen – Bohren – Biegen – Kanten entgraten – Schutzbacken auflegen – Senken –
Zuschneiden – Putzen
5.2
Informieren Sie sich über Neutrale Faser.
Beachten Sie im Fachkundebuch/Tabellenbuch die Hinweise zum Umformen.
Zeichnen Sie mit rI=20 und t=5. Zeichnen Sie die Neutrale Faser in einer anderen Farbe ein.
a) auf einem geraden Teilstück.
b) auf einem kreisförmigen Teilstück.
bb) Berechnen Sie rA.
c) Wie lang ist die neutrale Faser eines Kreises mit Innenradius rI und Außenradius rA?
d) Wie lang ist die neutrale Faser eines Kreisbogens mit nur 90O ?
e) Wie lang ist die neutrale Faser eines Kreisbogen mit Winkel α?
5.3
Planen Sie die erforderliche Blechmenge.
Finden Sie heraus, wie groß ein Blech vor dem Biegen sein muß.
Berechnen Sie dafür die gestreckte Länge, und zeichnen Sie das Blech in ungebogenem Zustand. Die
erforderlichen Biegewinkel sind 116O und 180O .
Skizzieren Sie zudem die kritischen Stellen in gebogenem Zustand in Maßstab 1:5, und tragen Sie mit
Buntstift den Verlauf der Neutralen Faser ein.
5.4
Ausführen der Bohrungen
Berechnen Sie die erforderliche Drehzahl für einen HSS-Bohrer.
5.5
Kontrollieren Sie den Winkel.
Sie biegen mit einer modernen vollelektronischen Biegemaschine exakt 20,0O , messen nach und stellen
fest, daß es nur 18,5O geworden sind.
a) Begründen Sie, warum. Nehmen Sie dabei Bezug auf das Spannungs-Dehnungs-Diagramm.
b) Wie lösen Sie das Problem?
5.6
Bewerten Sie die Konstruktion.
Sind die Mindestbiegeradien eingehalten worden?
5
5.7
LS06: BIEGEN DES HALTEBLECHS (TEIL 8) (VERSUCH 01)
61
Pech für den Stift
Ihr Lehrling erscheint wieder aus der Werkstatt und gesteht, daß er bei drei der 5 Bleche an der falschen
Stelle gebogen hat. Das wollte er wieder geradebiegen und dann nochmal versuchen, aber das hat nicht
geklappt.
Halten Sie ihm einen Vortrag über Kaltverfestigung aus drei Sätzen und sagen Sie im vierten Satz, wie
er das Problem in den Griff bekommt.
5.8
Bewerten Sie mit den Augen des Chefs.
Das Blech aus dem Lager wies Flugrost auf; Sie haben es etwas gebürstet und abgeschliffen, so daß es
glänzt.
Die Blechschere spreizte sich statt zu schneiden; Sie holten die Metallsäge und gingen von Hand ans
Werk.
Das Sägeblatt war stumpf; Sie schickten den Lehrling pronto zum Baumarkt, neue holen.
Die Schutzbacken waren unauffindbar; Sie bogen sich aus Aluminiumschrott neue.
Der Tuschierfarben-Entferner entfernte die Tuscheirfarbe leider nicht; Sie erbettelten im Büro etwas Nagellackentferner.
*
a) Bewerten Sie Ihre Effizienz (Gutteile zu Ausschussteilen).
b) Bewerten Sie Ihre Effektivität (Gutteile pro Zeit).
c) Sie tragen die fertigen Teile über den Flur zur Endmontage, kommen zu schnell um die Ecke und
laufen fast in den Chef. Der vergißt, Guten Tag zu sagen, und fragt, was Sie da machen. Was erzählen
Sie ihm?
6
LS06: BIEGEN DES HALTEBLECHS (TEIL 8) (VERSUCH 02)
6
62
LS06: Biegen des Halteblechs (Teil 8) (Versuch 02)
Problem: Der Chef möchte den Japanern, die gerade zu Besuch sind, 5 selbstgefertigte Locher schenken.
Alle Teile wurden international ausgeschrieben und just in Time geliefert. Auch die Haltebleche (Teil
8) wurden pünktlich geliefert, sind jedoch aufgrund der versehentlichen Sprengung eines Lagerhauses
verlorengegangen.
6.1
Teil 08
Besichtigen Sie das Teil, nehmen Sie die wichtigen Maße ab und tragen Sie sie in eine Skizze in 3
Ansichten ein.
6.2
Entscheiden Sie die Reihenfolge.
Finden Sie die richtige Reihenfolge für die unten angegebenen erforderlichen Arbeitsschritte, und
schätzen Sie, wie lange jeder dauert.
Tuschierfarbe auftragen – Bohren – Biegen – Entgraten – Schutzbacken auflegen – Senken – Zuschneiden – Putzen – Ausschneiden
6.3
Neutrale Faser
Um das Teil paßgerecht auszuschneiden, brauchen Sie die gestreckte Länge.
Das ist dasselbe wie die Länge der neutralen Faser. Die neutrale Faser liegt stets in der Mitte des Blechs.
Die Länge der neutralen Faser an einem geraden Teilstück ist gleich der Länge des Teilstücks, unabhängig von der Blechdicke.
Die Länge der neutralen Faser an einem kreisbogenförmigen Teilstück mit
rI
rA
t
alpha
Innenradius
Au\ss{}enradius
Blechdicke
Biegewinkel
gilt:
t
alpha
t
alpha
lNF = 2 ∗ π ∗ (rI + ) ∗
= 2 ∗ π ∗ (rA − ) ∗
O
2
360
2
360O
6.3.1 Üben: Teil 0013
Üben Sie das an Teil 0013. Breite=40. Hier ist die Skizze:
6
LS06: BIEGEN DES HALTEBLECHS (TEIL 8) (VERSUCH 02)
63
a) Zeichnen Sie es im Maßstab 1:1. Ergänzen Sie alle fehlenden Maße.
b) Zeichnen Sie in Schwarz die Neutrale Faser ein.
c) Malen Sie die geraden Teilstücke in einer Farbe, die gebogenen in einer anderen Farbe an.
d) Numerieren Sie die Teilstücke von 1 bis 7.
e) Legen Sie eine Tabelle an. 3 Spalten : lfdNr, Eingangsgrößen und Rechenweg, gestreckte Länge.
Berechnen Sie für jedes Teilstück die gestreckte Länge und unten dann die Summe.
f) Überprüfen Sie Ihre errechneten Werte – so gut es geht – durch Nachmessen in der Zeichnung.
6.4
Planen Sie die erforderliche Blechmenge.
Finden Sie heraus, wie groß ein Blech vor dem Biegen sein muß.
Berechnen Sie dafür die gestreckte Länge, und zeichnen Sie das Blech in ungebogenem Zustand.
Die erforderlichen Biegewinkel sind 116O und 180O .
6.5
Ausführen der Bohrungen
Berechnen Sie für alle Bohrungen die erforderliche Drehzahl für einen HSS-Bohrer, der 30m/min fährt.
Stellen Sie dazu folgende Gleichung um:
v [m/min] = π ∗ d[m] ∗ n[1/min]
6.6
Kontrollieren Sie den Winkel.
Sie biegen mit einer modernen vollelektronischen Biegemaschine exakt 20,0O , messen nach und stellen
fest, daß es nur 18,5O geworden sind.
a) Begründen Sie, warum. Nehmen Sie dabei Bezug auf das Spannungs-Dehnungs-Diagramm.
b) Wie lösen Sie das Problem?
6.7
Bewerten Sie die Konstruktion.
Sind die Mindestbiegeradien eingehalten worden?
6
LS06: BIEGEN DES HALTEBLECHS (TEIL 8) (VERSUCH 02)
64
7
7
LS07: TECHNISCHE OPTIMIERUNG DES LOCHERS (TODO)
LS07: Technische Optimierung des Lochers (TODO)
65
7
LS07: TECHNISCHE OPTIMIERUNG DES LOCHERS (TODO)
7.1
66
Stahlherstellung – Lösung
Sortieren Sie die folgenden Sätze in der richtigen Reihenfolge.
1. Das Erz wird ausgegraben, im Bergwerk oder Tagebau.
2. Das Erz wird geröstet. 2Fe2 S + 5O2 → 2Fe2 O3 + 2SO2
3. Das Erz wird mit Koks und Zuschlagstoffen oben in den Hochofen geschüttet.
4. Das Erz wird bei 3000O C im Hochofen reduziert: 2Fe2 O3 + 3C → 2Fe + 3CO2 .
5. Das Gußeisen wird unten im Hochofen mit 2000O C abgestochen. Es enthält ca. 4% C.
6. In der Mitte vom Hochofen wird erhitzte Luft eingeblasen.
7. Ein Hochofen hat drei Winderhitzer: einer wird durch die Abgase aufgeheizt, einer wird durch Frischluft gekühlt, einer wird repariert.
8. Der Hochofen erzeugt heiße, CO-reiche, staubreiche Luft als Abgas, das an seinem oberen Ende
(der Gicht) abgezogen wird.
9. Die Luft kann man entstauben (der Staub enthält Eisenerz und Koksstaub) und anschließend in
Hubkolbenmaschinen verbrennen, um die Luftpumpen anzutreiben und Strom zu erzeugen.
10. So eine Hubkolbenmaschine hat mehrere Kolben von 2m Øauf einer Druckstange von 30m Länge.
Die Zündkerzen sind 0,5m lang und relativ schwer.
11. Moderne Hochöfen haben Gestelldurchmesser von 15m und sind 100m hoch.
12. Das Gußeisen wird in flüssigem Zustand zum Stahlwerk gefahren.
13. Das Gußeisen wird in einen Konverter gefüllt und von oben mit einer Sauerstofflanze begast. Dabei
verbrennen die unerwünschten Eisenbegleiter S,P,C zum Großteil. Ein Teil des Eisens oxidiert.
14. Das Material aus dem Konverter kann geschmiedet werden und heißt daher Stahl.
15. Man kann dem flüssigen Stahl im Konverter Stoffe beimischen, um ihn besser zu machen: Cr, Ni,
W, Mo, Cu, ...
16. Der flüssige Stahl wird in einer Kokille (wassergekühlte Dauerform) abgegossen und in derselben
Wärme gewalzt.
17. Walzprodukte haben keine senkrechten Wände, damit sie nicht in den Walzen hängenbleiben.
67
Teil III
LF03 – TODO
0
LS01 : Montage der Hebelschere
• Montage der Hebelschere als Gruppenarbeit ohne Anleitung
• Erstellen einer Werkzeugliste
• Formulierung einer Montageanleitung
• Erarbeitung der UVV
1
LS02 : Fügen nach Wirkprinzipien unterscheiden
• stoff-, form-, kraftschlüssiges Fügen unterscheiden
• Definitionen und Wirkprinzipien erarbeiten, Beispiele nennen
• Vor- und Nachteile analysieren
2
5 FÜGEVERFAHREN
2
68
5 Fügeverfahren
Referate : 8 Gruppen zu je 3 Schülern.
Im Keller steht eine Säulenbohrmaschine. Am Pausenhof steht ein Düsentriebwerk. Einen Hochspannungsmast und ein Flugzeug aus Alu oder CFK müssen wir uns denken.
Kommentieren Sie, welches Verfahren Sie wo einsetzen könnten.
2.1
Überblick
Produktionsverfahren : Trennen – Fügen – Urformen – Umformen – Oberflächenbearbeitung – Stoffeigenschaft ändern.
Lösen alle Probleme. Beispiele nennen.
2.2
Prüfung von Schweißnähten
• Welche Fehler finden wir UND WELCHE NICHT und WARUM durch
• Magnetpulver?
• Ultraschall?
• Röntgen?
• Farbeindring?
2.3
E-Hand-Schweißen
• Einsatzzweck. Welches Problem löst es?
• Welche Werkstoffe können bearbeitet werden, bis zu welcher Dicke und in welcher Position?
• Vorbereitung. Sicherheit gegen Spritzen, el. Schlag und Verblitzen.
• Benötigte Maschinen und Materialien.
• Wer schmilzt den Grundwerkstoff auf? Wer deckt das Schweißbad ab? Woher kommt der Zusatzwerkstoff?
2.4
Schutzgas- und Aktivgas-Schweißen
• Einsatzzweck. Welches Problem löst es?
• Welche Werkstoffe können bearbeitet werden, bis zu welcher Dicke und in welcher Position?
• Vorbereitung. Sicherheit gegen Spritzen, el. Schlag und Verblitzen.
• Benötigte Maschinen und Materialien.
• Wer schmilzt den Grundwerkstoff auf? Wer deckt das Schweißbad ab? Woher kommt der Zusatzwerkstoff?
2
5 FÜGEVERFAHREN
2.5
69
PunktSchweißen und Reibschweißen
• Einsatzzweck. Welches Problem löst es?
• Welche Werkstoffe können bearbeitet werden, bis zu welcher Dicke und in welcher Position?
• Vorbereitung. Sicherheit gegen Spritzen, el. Schlag und Verblitzen.
• Benötigte Maschinen und Materialien.
• Wer schmilzt den Grundwerkstoff auf? Wer deckt das Schweißbad ab? Woher kommt der Zusatzwerkstoff?
2.6
Löten
• Was ist der Unterschied zum Schweißen?
• Was ist der Unterschied Hart-/Weichlöten?
• Werkstoffe zum Löten?
• Vorbereitung und Durchführung?
2.7
Fügen durch Umformen – Durchsetzen
• Welches Problem löst es besser als Schweißen oder Löten?
• Wie geht das?
• Wo sind die Risiken?
2.8
Nieten
• Wo wird das angewendet? (Im Schiffbau und Dampfkesselbau scheint es out zu sein.) Warum?
• Was ist der Unterschied zwischen Warm- und Kaltnieten?
• Wo ist Nieten den anderen Verfahren überlegen?
2.9
Kleben
• Warum würde ich die o.g. Maschinen kleben wollen?
• Chancen und Risiken?
• Vorbereitung, Verarbeitung.
• Materialien?
3
TESTS
3
70
Tests
3.1
Test : Prüfung von Schweißnähten
• Beschreiben Sie die benötigte Ausrüstung und die Durchführung einer Prüfung mit Ultraschall.
• Beschreiben Sie die benötigte Ausrüstung und die Durchführung einer Prüfung mit Röntgen.
• Beschreiben Sie die benötigte Ausrüstung und die Durchführung einer Prüfung mit Farbeindring.
3
TESTS
3.2
Test : E-Hand-Schweißen
• Nennen Sie die benötigten Maschinen und Materialien.
• Wer schmilzt den Grundwerkstoff auf?
• Wer deckt das Schweißbad ab?
• Woher kommt der Zusatzwerkstoff?
71
3
TESTS
3.3
Test : Schutzgas- und Aktivgas-Schweißen
• Welche Werkstoffe können bearbeitet werden, bis zu welcher Dicke und in welcher Position?
• Nennen Sie benötigte Maschinen und Materialien.
• Wie wird der Grundwerkstoff aufgeschmolzen ?
72
3
TESTS
3.4
73
Test : PunktSchweißen und Reibschweißen
• Was kann Reibschweißen, was andere Schweißverfahren nicht können?
• Beschreiben Sie kurz den Ablauf einer Reibschweißung.
• Im Automobilbau wurden früher große, unhandliche, handgeführte, an Ketten aufgehängte Zangen
zum Punktschweißen verwendet.
Die Zangenbacken waren aus Kupfer. Warum?
Die Zangen hatten eine Druckluftzuführung. Warum?
3
TESTS
3.5
74
Test : Löten
• Was ist der Unterschied zum Schweißen?
• Was ist der Unterschied Hart-/Weichlöten?
• Nennen Sie zwei Werkstoffpaare, die man durch Löten, aber nicht durch Schweißverfahren fügen
kann.
• Wie müssen Sie die Lötstelle vorbehandeln?
• Wie müssen Sie die Lötstelle nachbehandeln?
3
TESTS
3.6
Test : Fügen durch Umformen – Durchsetzen
• Welches Problem löst es besser als Schweißen oder Löten?
• Wie geht das?
• Wo sind die Risiken?
75
4
LS03 : FÜGEN VON SCHRAUBENVERBINDUNGEN
3.7
76
Test : Kleben
• Nennen Sie drei Vorteile einer Klebeverbindung gegenüber einer Verschraubung.
• Rohre für heiße, ätzende und/oder radioaktive Flüssigkeiten werden nicht geklebt. Nennen Sie drei
Gründe warum.
4
LS03 : Fügen von Schraubenverbindungen
• Kräfte, Momente, Reibung + Ü (8h)
• Gewindearten unterscheiden (2h)
• Schrauben, Muttern, Sicherungselemente, Arten und Verwendung (4h)
• Festigueitsklassen der Verbindungselemente (2h)
5
LS04 : Bolzen- und Stiftverbindungen analysieren
• Aufgabe und Funktion erläutern
• Erarbeitung der Bolzen- und Stiftarten mit dem Tabellenbuch
• Passarten für Stiftverbindungen
6
LS05 : Ändern einer Gruppenzeichnung und der Stückliste
• Zeichnen der Einziehschrauben und der Stiftverbindung (Pos. 10, 1, 4, Maßstab 5:1
7
LS06 : Montage eines Lochers nach Erstellung eines Montageplans
• Erarbeitung des Montageplans
• Arbeiten mit dem PC
• Verbesserung der anderen Gruppenergebnisse
• Präsentation
• Erstellung eines Strukturnetzes
• Kostenberechnung und Arbeitszeiterfassung
• Funktionsprüfung mit Prüfprotokoll
77
Teil IV
LF04
*urks* lt lehrplan: instandhaltung – betriebsanleitungen – verschleißursachen, störungsursachen –
störungsfolgen, ausfallkosten – funktionsprüfung – hilfs- und betriebsmittel, wasser, öle, gase – entsorgung, richtlinien –
so – und nun das wo ich möglicherweise über die stränge geschlagen hab:
grundlagen pneumatik, hydraulik – größen im elektrischen stromkreis, ohmsches gesetz, reihen- und
parallelschaltung – leistung – gefahren des el. stroms, el. sicherheit
– ablaufsteuerung etc. kommt erst in lf08.
0
LS 01 : GEFAHREN AM ARBEITSPLATZ (8H)
0
78
LS 01 : Gefahren am Arbeitsplatz (8h)
0.1
Gruppenarbeit : Sicherheitszeichen
Bildet 5 Gruppen. Jede wird auf einem Zettel notieren und anschließend präsentieren (Tabelle geht
auch):
• Zweck der Zeichen
• Farbe und Form
• 2 schöne Beispiele und was sie bedeuten
• was passiert wenn man sie nicht beachtet.
• Gebots• Verbots• Warn• Rettungs• Brandschutzzeichen
Die Brandschutzzeichen sind eine Untermenge der Vereinigungsmenge aller anderen, also dürfen sie
sich (und den anderen) ein halbvolles Benzinfaß oder einen PutzlappenBehälter vorstellen und den mit
Zeichen garnieren.
0.2
Brainstorming : PSA
Auf Zuruf : Was ist das – Zweck – Bestandteile – Wer bezahlt’s. Abschreiben, fertig.
0
0.3
LS 01 : GEFAHREN AM ARBEITSPLATZ (8H)
Organisation im Betrieb
Verkehrswege, Arbeitsplätze, Beleuchtung, Lagern, Brandschutz
von : http://www.arbeitssicherheit.de/de/html/library/document/5004779,13
BGI bedeutet Berufsgenossenschaft : Information.
0.4
ab Nr. 4
arbeitsblatt nr. 4 mit dem vornamen meines vaters?
Bericht
ab ausgeteilt und vorlesen lassen.
die schüler fangen begeistert an, ihre werkstatt zu zeichnen. die ist riesengroß, wenn sie
voll ist, sind 100 leute drin.
feuerlöscher, rauchmelder, beleuchtung, notbeleuchtung, rettungswege, brandgefahren...
alles da, alles gut.
warum fällt mir sowas nicht ein???
79
1
1
AUS DEN BGI
80
Aus den BGI
Arbeitschutz will gelernt sein - Ein Leitfaden f\"ur den Sicherheitsbeauftragten
(BGI 587)
=============
Abschnitt 2 BGI 5872 Rechte und Pflichten der Besch\"aftigten
Das Arbeitsschutzgesetz und die Unfallverh\"utungsvorschrift ’’Grunds\"atze der
Pr\"avention’’ (BGV A1) enthalten Regelungen \"uber das allgemeine Verhalten im Betrieb,
so auch \"uber die Rechte und Pflichten der Besch\"aftigten:
Der Arbeitssicherheit dienende Ma\ss{}nahmen unterst\"utzen
Die Besch\"aftigten haben f\"ur ihre Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit und f\"ur
die der von ihrer T\"atigkeit betroffenen Personen Sorge zu tragen. Sie haben deshalb
alle dem Arbeitsschutz dienenden Ma\ss{}nahmen zu unterst\"utzen. Sie sind verpflichtet,
Weisungen des Unternehmers zum Zwecke der Sicherheit und des Gesundheitsschutzes zu
befolgen. Solche Weisungen k\"onnen sich auch aus Betriebsvereinbarungen ergeben.
Sicherheits- oder gesundheitswidrige Weisungen d\"urfen nicht befolgt werden.
Einrichtungen, Arbeitsstoffe und pers\"onliche Schutzausr\"ustungen bestimmungsgem\"a\ss{}
verwenden
Einrichtungen, z.B. Arbeitsst\"atten, Maschinen, Ger\"ate, Werkzeuge, Transportmittel
und Schutzeinrichtungen sowie Arbeitsstoffe und pers\"onliche Schutzausr\"ustungen d\"urfen
nur zu dem Zweck verwendet werden, der vom Unternehmer bestimmt oder nach der
allgemeinen Verkehrsauffassung \"ublich ist. Sie d\"urfen nicht unbefugt benutzt werden.
Gefahren und M\"angel unverz\"uglich beseitigen, ggf. dem Vorgesetzten melden
Stellt ein Besch\"aftigter beispielsweise fest, dass
* eine Einrichtung sicherheitstechnisch nicht einwandfrei ist, weil z.B. eine
Steckvorrichtung defekt ist oder bei einem Winkelschleifer eine Schutzhaube fehlt,
* Arbeits- oder Hilfsstoffe nicht dem Gesundheitsschutz entsprechend verpackt,
gekennzeichnet oder beschaffen sind oder
* Arbeitsverfahren oder Arbeitsablauf nicht der Sicherheit und dem Gesundheitsschutz
entsprechend gestaltet bzw. geregelt sind,
so hat er die Gefahren oder den Mangel unverz\"uglich zu beseitigen.
Soweit dies jedoch nicht zu seiner Arbeitsaufgabe geh\"ort und er nicht \"uber
die entsprechende Sachkunde verf\"ugt, hat er es dem Vorgesetzten unverz\"uglich zu
melden.
Mitf\"uhren von Werkzeugen und Gegenst\"anden, Tragen von Schmuckst\"ucken
Scharfe und spitze Werkzeuge oder andere Gefahr bringende Gegenst\"ande d\"urfen in
der Kleidung nur getragen werden, wenn Schutzma\ss{}nahmen eine Gef\"ahrdung w\"ahrend
des Tragens ausschlie\ss{}en. Schmuckst\"ucke, Armbanduhren oder \"ahnliche Gegenst\"ande
d\"urfen beim Arbeiten ebenfalls nicht getragen werden, wenn sie zu einer Gef\"ahrdung
1
AUS DEN BGI
81
f\"uhren k\"onnen. Hierzu geh\"oren insbesondere auch Ringe, an denen man beim Greifen
h\"angen bleiben kann.
Sich nicht unn\"otig an gef\"ahrlichen Stellen aufhalten
An gef\"ahrlichen Stellen, insbesondere unter schwebenden Lasten, in Fahr- und
Schwenkbereichen von Fahrzeugen und ortsver\"anderlichen Arbeitsmaschinen sowie in
un\"ubersichtlichen Verkehrs- und Transportbereichen, d\"urfen sich Besch\"aftigte nur
aufhalten, wenn es f\"ur den Arbeitsablauf unbedingt erforderlich ist.
Kein Alkohol am Arbeitsplatz
Durch Genuss von Alkohol und anderen berauschenden Mitteln d\"urfen sich Besch\"aftigte
nicht in einen Zustand versetzen, durch den sie sich selbst oder andere gef\"ahrden
k\"onnen. Auch die Einnahme von Tabletten kann zu einer Gef\"ahrdung f\"uhren. Insbesondere
die Kombination Alkohol/Tabletten kann verh\"angnisvolle Folgen haben.
Vorschl\"age unterbreiten
Die Besch\"aftigten sind berechtigt, Vorschl\"age zu allen Fragen der Sicherheit und
des Gesundheitsschutzes bei der Arbeit zu unterbreiten. Den Vorschl\"agen ist
nachzugehen.
==========
Abschnitt 5 BGI 5875 Arbeitspl\"atze, Verkehrswege, Notausg\"ange
Arbeitspl\"atze sind Bereiche, in denen sich Besch\"aftigte bei ihrer Arbeit aufhalten.
Es k\"onnen neben Standpl\"atzen an Maschinen oder Sitzpl\"atzen an Arbeitstischen auch
G\"ange und Laufstege, Treppen und Leitern, D\"acher, Arbeitsgruben, Podeste oder
Ger\"uste sein.
Arbeitspl\"atze m\"ussen so eingerichtet und beschaffen sein, dass sie ein sicheres
und gesund erhaltendes Arbeiten erm\"oglichen. Dies gilt insbesondere hinsichtlich
Material, Ger\"aumigkeit, Festigkeit, Standsicherheit, Oberfl\"ache, Trittsicherheit,
Beleuchtung, Bel\"uftung sowie des Fernhaltens von sch\"adlichen Umwelteinfl\"ussen oder
Gefahren durch Dritte.
Verkehrswege sind Bereiche, die dem Personenverkehr (Gehverkehr) und dem Transport
von G\"utern dienen. Es ist dabei unerheblich, ob der Personenverkehr oder
G\"utertransport regelm\"a\ss{}ig oder nur gelegentlich stattfindet. Verkehrswege und
Arbeitspl\"atze k\"onnen sich \"uberschneiden. Auch die Zug\"ange zu Arbeitspl\"atzen sind
Verkehrswege.
Verkehrswege m\"ussen in solcher Anzahl vorhanden und so beschaffen und bemessen sein,
dass sie je nach ihrem Bestimmungszweck sicher begangen oder befahren werden k\"onnen
und neben den Wegen besch\"aftigte Personen durch den Verkehr nicht gef\"ahrdet werden.
Letzteres kann durch ausreichende Abst\"ande zu den Arbeitspl\"atzen, Anordnung der
Arbeitspl\"atze mit Blickrichtung zum Verkehrsweg und erforderlichenfalls Anbringung
von Schutzgittern oder Anfahrschutz erreicht werden (Bild 5-1).
Bild 5-1: Anfahrschutz an Verkehrswegen
1
AUS DEN BGI
82
In Betrieben, in denen mit viel Wasser hantiert wird, bleibt es nicht aus, dass
die B\"oden dauernd nass und rutschig sind. Ein rutschhemmender Belag ist erforderlich!
Gute Abhilfe schaffen Roste. Allerdings werden Roste aus Holz durch das Wasser mit
der Zeit morsch.
=====
Abschnitt 5.2 BGI 5875.2 Beleuchtung
Ein gut gef\"uhrter Betrieb darf keine dunkle Ecke haben. Jeder Arbeitsplatz und
Verkehrsweg muss der Sehaufgabe entsprechend beleuchtet sein; zumindest f\"ur die
Dauer der Benutzung:
*
*
*
*
*
st\"andig besetzte Arbeitspl\"atze
Maschinenarbeiten
Feinmontagen
Mindestbeleuchtung
bei Ausfall der Allgemeinbeleuchtung
mind.
300 - 500
mind. 500
15
mind. 1
200 Lux
Lux
Lux
Lux
Lux.
In bestimmten F\"allen ist eine Notbeleuchtung erforderlich.
Die Beleuchtung soll auch blendfrei sein: Gegenlicht wirkt auf die Dauer erm\"udend
und mindert die geistige und k\"orperliche Reaktion.
Lichtschalter f\"ur die Raumbeleuchtung sind nahe an den Ein- und Ausg\"angen
anzubringen. Sie m\"ussen leicht zug\"anglich, selbstleuchtend und gefahrlos erreichbar
sein.
Was n\"utzt jedoch die beste, vorschriftsm\"a\ss{}ige Beleuchtung, wenn sie nicht
eingeschaltet ist?
===
Abschnitt 5.3 BGI 5875.3 Rettungswege und Notausg\"ange
Je nach Eigenart des Betriebes muss das schnelle und sichere Verlassen von
Arbeitspl\"atzen und R\"aumen durch Rettungswege und Notausg\"ange sichergestellt
sein. Rettungswege und Notausg\"ange m\"ussen als solche gekennzeichnet (Bild 5-4)
und stets freigehalten sein.
Bild 5-4: Hinweisschilder auf Rettungswege und Notausg\"ange
Das Wort Notausgang sagt bereits, dass eine T\"ur mit dieser Aufschrift f\"ur Notf\"alle
bestimmt ist. Die Ausg\"ange m\"ussen - sollen sie ihren Zweck auch wirklich erf\"ullen schon von weitem durch ein auffallendes oder mit Leuchtbuchstaben versehenes Schild
als solche zu erkennen sein.
Die T\"uren von Notausg\"angen m\"ussen nach au\ss{}en aufschlagen, sich unbedingt leicht
\"offnen lassen und d\"urfen w\"ahrend der Arbeitszeit nicht verschlossen sein.
Auch eine Verwahrung des Schl\"ussels hinter Glas ist nicht zul\"assig. Im Ernstfall
k\"onnen solche Dinge \"uber Leben und Tod entscheiden!
1
AUS DEN BGI
83
=====
Abschnitt 8 BGI 5878 Lagern, Stapeln, Handhabung von Lasten
Lager und Stapel d\"urfen nur so errichtet werden, dass die Belastung sicher
aufgenommen wird. An Lagerfl\"achen und Lagereinrichtungen muss deshalb die
zul\"assige Belastung deutlich erkennbar und dauerhaft angegeben sein. Gefahren beim
Umgang mit dem Ladegut sowie durch umfallendes, herabfallendes, wegrollendes
usw. Lagergut m\"ussen vermieden sein.
=====
Abschnitt 12 BGI 587.12 Brand- und Explosionsschutz
Bei Br\"anden in Betrieben bestehen Gefahren durch Hitze, Rauchgase, einst\"urzende
Geb\"audeteile, ungeeignete oder versperrte Rettungswege.
Ein geeigneter Brandschutz, der rechtzeitig wirksam wird, kann die Auswirkungen
von Br\"anden verhindern.
Dazu geh\"ort auch die Kennzeichnung (Bild 12-1) und die Festlegung von
Verhaltensanforderungen bei Ausbruch eines Brandes (Bild 12-2).
Bild 12-1: Brandschutzordnung nach DIN 14096, Texte als Entw\"urfe
Bild 12-2: Verhalten bei Brandausbruch
1 Ohne R\"ucksicht auf Umfang des Brandes und ohne den Erfolg eigener L\"oschversuche
abzuwarten - sofort Betriebsalarm geben und die Feuerwehr verst\"andigen!
2 Sofort erkunden, ob Menschenleben in Gefahr sind! Menschenrettung geht vor
Brandbek\"ampfung!
3 Personen mit brennender Kleidung keinesfalls fortlaufen lassen!
Flammen mit Wolldecken, M\"anteln und T\"uchern ersticken, notfalls Personen auf dem Boden
hin- und herw\"alzen!
Feuerl\"oschdecken benutzen!
4 T\"uren und Fenster schlie\ss{}en, um Zugluft und Verqualmung noch nicht betroffener
Bereiche zu verhindern! Eventuelle Rauchabzugs\"offnungen freigeben.
5 Bis zum Eintreffen der Feuerwehr mit den vorhandenen Mitteln den Brand bek\"ampfen!
6 Ruhe bewahren - aufgeregte Personen beruhigen!
Alarmplan aufstellen
F\"ur den Brandfall muss ein Alarmplan aufgestellt sein (Bild 12-3).
Bild 12-3: Alarmplan f\"ur kleine Betriebe
Handfeuerl\"oscher bereitstellen und regelm\"a\ss{}ig pr\"ufen, Handhabung \"uben
F\"ur das L\"oschen eines Brandes und zur Rettung von Personen sind rechtzeitig
Vorkehrungen zu treffen. Dazu geh\"ort insbesondere die Bereitstellung von
geeigneten Feuerl\"oschern und anderen L\"oschger\"aten.
In jedem Stockwerk bzw. jedem gr\"o\ss{}eren Arbeitsraum sollen - soweit keine anderen
L\"oscheinrichtungen vorhanden sind - je nach Brandgef\"ahrdung ein, zwei oder mehr
1
AUS DEN BGI
84
Handfeuerl\"oscher stets griffbereit vorhanden sein.
Die Anzahl der Handfeuerl\"oscher ergibt sich aus der Berechnung der
L\"oschmitteleinheiten nach der BG-Regel ’’Ausr\"ustung von Arbeitsst\"atten mit
Feuerl\"oschern’’ (BGR 133), siehe Bilder 12-4 und 12-5.
Bild 12-4:
L\"oschmitteleinheiten LE und Feuerl\"oscharten nach DIN EN 3
[...]
Die Feuerl\"oscher m\"ussen jederzeit in gebrauchsf\"ahigem Zustand erhalten sein; wo es
n\"otig ist, sind sie auch gegen Einfrieren zu sch\"utzen.
Handfeuerl\"oscher sind mindestens alle zwei Jahre durch bef\"ahigte Personen (ehemals
Sachkundige) zu \"uberpr\"ufen. Nach jeder dieser Pr\"ufungen muss ein Pr\"ufvermerk am
Feuerl\"oscher angebracht werden.
In jedem Betrieb muss eine ausreichende Zahl von Personen mit der Handhabung von
Feuerl\"oschern vertraut gemacht werden. Unter ihnen sollten m\"oglichst die Personen
sein, die regelm\"a\ss{}ig nahe an den Standpl\"atzen der Feuerl\"oscher t\"atig sind.
Es wird empfohlen, von Zeit zu Zeit L\"osch\"ubungen abzuhalten, um die praktische
Handhabung der Feuerl\"oscher zu \"uben.
Der Zugang zu Feuerl\"oschger\"aten darf niemals durch Gegenst\"ande verstellt sein!
Feuergef\"ahrdete Bereiche kennzeichnen
R\"aume oder Bereiche, in denen leicht entz\"undliche oder selbstentz\"undliche Stoffe
lagern oder verarbeitet werden, gelten als ’’feuergef\"ahrdet’’ und sind entsprechend
zu kennzeichnen.
Sie d\"urfen nicht mit Licht oder offenem Feuer erw\"armt, beleuchtet oder betreten
werden. Ein entsprechendes Verbotsschild ist anzuschlagen.
Explosionsgef\"ahrdete Bereiche kennzeichnen
Brennbare Fl\"ussigkeiten, die bei normaler Temperatur bereits fl\"uchtig werden,
brennbare Gase sowie feinstverteilte St\"aube, z.B. in Aluminium-Schleifereien, k\"onnen
bei bestimmten Konzentrationen mit der Luft explosive Gemische bilden.
Die R\"aume, in denen solche Stoffe, z.B. Benzin, Aceton, Benzol, Toluol, Xylol,
Wasserstoffgas, Butan, Propan, Acetylen, Kohlenstaub oder Holzstaub, lagern oder
verarbeitet werden, gelten als ’’explosionsgef\"ahrdet’’.
Es fallen darunter z.B. Arbeitsr\"aume, Trockenr\"aume, Lagerr\"aume oder Bereiche
innerhalb dieser R\"aumlichkeiten.
Auch benachbarte R\"aume gelten als ’’explosionsgef\"ahrdet’’, wenn durch T\"uren,
Fenster, Kan\"ale usw. Verbindungen bestehen oder hergestellt werden k\"onnen.
Explosionsgef\"ahrdete Bereiche m\"ussen durch das Warnzeichen ’’Ex’’ gekennzeichnet sein.
1
AUS DEN BGI
85
W21: Warnung vor explosionsf\"ahiger Atmosph\"are
F\"ur diese oder f\"ur alle dauernd oder zeitweise damit in Verbindung stehenden R\"aume
und Bereiche sind Sicherheitsma\ss{}nahmen zu treffen. Insbesondere sind Feuer, offenes
Licht und Rauchen verboten. Durch Anschlag ist darauf hinzuweisen.
P02: Feuer, offenes Licht und Rauchen verboten
Elektrische Betriebsmittel, z.B. Motoren, Schalter, Steckvorrichtungen, Leuchten,
Fernsprecher und dergleichen, m\"ussen den besonders hierf\"ur geltenden Bestimmungen
des VDE (Verband Deutscher Elektrotechniker) entsprechen und das ’’Ex’’-Zeichen tragen.
Kennzeichen f\"ur explosionsgesch\"utzte elektrische Ger\"ate
Funkenarmes Werkzeug benutzen
Maschinen, die Funken spr\"uhen und Handwerkszeug, das Funken rei\ss{}t, wie Hammer, Mei\ss{}el,
Zangen oder Spachtel, d\"urfen in explosionsgef\"ahrdeten Bereichen nicht benutzt werden.
Lediglich Werkzeuge aus Nichteisenmetallen, z.B. Bronze, d\"urfen verwendet werden.
Explosionsgef\"ahrdete R\"aume nur mit Dampf oder Warmwasser beheizen
Selbstverst\"andlich darf man solche R\"aume nicht mit offenem Feuer - dazu geh\"oren auch
elektrisch beheizte Ger\"ate - erw\"armen. In explosionsgef\"ahrdeten R\"aumen ist eine Dampfoder Warmwasserheizung am besten geeignet.
Statische Elektrizit\"at ableiten
Beim Verarbeiten und Umf\"ullen elektrisch aufladbarer Fl\"ussigkeiten, z.B.
Ether, Schwefelkohlenstoff, Aceton oder Benzin, m\"ussen die Maschinen, Apparate,
Standgef\"a\ss{}e und Rohrleitungen elektrisch leitf\"ahig miteinander verbunden und
geerdet sein. Die statische Elektrizit\"at wird dadurch abgeleitet.
Zum Ausleuchten von Beh\"altern nur explosionsgesch\"utzte Leuchten benutzen
Das Hineinleuchten in Kessel, Apparate usw., die feuergef\"ahrliche Fl\"ussigkeiten
oder D\"ampfe enthalten, ist nur mit explosionsgesch\"utzten elektrischen Leuchten
zul\"assig, die den einschl\"agigen Bestimmungen des VDE entsprechen.
=====
Abschnitt 19 BGI 58719 Flurf\"orderzeuge
Flurf\"orderzeuge, insbesondere Gabelstapler, sind in den meisten Betrieben
anzutreffen. Unf\"alle ereignen sich damit immer dann, wenn ihre Wendigkeit,
Geschwindigkeit, Schwerpunktlage und ihr Kippmoment untersch\"atzt werden.
Es sind insbesondere folgende Unfallursachen festgestellt worden:
*
*
*
*
zu schnelles Fahren an un\"ubersichtlichen Stellen,
unbefugtes Benutzen durch nicht ausgebildete Fahrer,
zu hohe Geschwindigkeiten in Kurven,
\"Uberlastung der Hubeinrichtungen und Verlust der Bodenhaftung,
1
*
*
*
*
*
*
AUS DEN BGI
86
schlechte Sicht des Fahrers,
unsachgem\"a\ss{}e Reparaturen an Fahrwerk, Bremsen und Hubeinrichtungen,
ruckartiges Anfahren und Bremsen,
falsches Befahren von Steigungen und Gef\"alle,
Last nicht bergseitig gef\"uhrt,
Montagearbeiten vom Gabelstapler aus
und
* Mitnahme von Personen ohne festen Sitz oder Haltegriffe.
Fahrer von Flurf\"orderzeugen m\"ussen geeignet, ausgebildet und beauftragt sein
Fahrer von Flurf\"orderzeugen m\"ussen mindestens 18 Jahre alt, k\"orperlich und geistig
geeignet und in der F\"uhrung ausgebildet sein. Sie m\"ussen ihre F\"ahigkeit nachgewiesen
haben und mit der F\"uhrung schriftlich beauftragt sein.
Wenn der Fahrer sein Ger\"at verl\"asst - sei es auch nur f\"ur kurze Zeit -, muss er den
Schl\"ussel abziehen, damit Unbefugte das Fahrzeug nicht in Gang setzen k\"onnen.
F\"ur das fachgerechte Beladen des Fahrzeuges ist der Fahrer verantwortlich. Ebenso
hat er daf\"ur zu sorgen, dass Ger\"ate, die nicht intakt sind, auf keinen Fall benutzt
werden.
Flurf\"orderzeuge regelm\"a\ss{}ig pr\"ufen
Um sicherzustellen, dass sich die Fahrzeuge in betriebssicherem Zustand befinden,
sind sie nach Bedarf, jedoch mindestens einmal j\"ahrlich, durch eine bef\"ahigte Person
zu pr\"ufen. Die Ergebnisse sind in einem Pr\"ufbuch einzutragen.
Besonderer Schutz f\"ur den Fahrer von Gabelstaplern
Zur Verringerung der Verletzungsgefahr beim Umst\"urzen des Gabelstaplers muss dieser
mit einem Fahrerr\"uckhaltesystem, z.B. geschlossene Fahrerkabine, T\"urb\"ugel an den
offenen Seiten oder Fahrersitz mit Beckengurt, ausger\"ustet sein.
Gabelstapler mit einem Hub von mehr als 1,80 m m\"ussen mit einem Fahrerschutzdach
(Bild 19-1) gegen herabfallende Lasten ausger\"ustet sein. Zus\"atzlich ist ein
Lastschutzgitter erforderlich, wenn die Gefahr besteht, dass Kleinteile auf den
Fahrer herabfallen k\"onnen.
Bild 19-1: Gabelstapler mit Fahrerschutzdach
Mitfahren von Personen
F\"ur Mitfahrer muss ein besonderer Sitz oder ein kr\"aftiger Festhalteb\"ugel vorhanden
sein. Ohne diese Einrichtungen darf der Fahrer niemanden mitnehmen.
Einsatz f\"ur Montagen nur mit besonderer Einrichtung
Gelegentlich werden Gabelstapler f\"ur Montagearbeiten an hoch gelegenen Arbeitspl\"atzen
benutzt und \"ahnlich einer Hubarbeitsb\"uhne eingesetzt.
1
AUS DEN BGI
87
Das ist zul\"assig, wenn ein Gabelstapler mit ausreichender Tragf\"ahigkeit ausgew\"ahlt
und am Lastaufnahmemittel eine Arbeitsb\"uhne mit Gel\"ander, Knieleiste und Fu\ss{}leiste
sicher angebracht ist. Bei angehobener Arbeitsb\"uhne darf der Fahrer den Gabelstapler
nicht verlassen.
Last immer bergseitig f\"uhren, Verfahren nur mit abgesenkter Last
Die Last von Gabelstaplern und Hochhubwagen ist bei Gef\"alle und Steigungen immer
bergseitig zu f\"uhren. Nur in niedrigster Stellung des Lastaufnahmemittels d\"urfen
die Ger\"ate verfahren werden.
Weitere Informationen zum sicheren Einsatz von Flurf\"orderzeugen sind in der
BG-Information ’’Gabelstaplerfahrer’’ (BGI 545) zu finden.
1
AUS DEN BGI
1.1
Du bist die BG
Nehmen wir an, Sie sind die Berufsgenossenschaft und sollen ihren Tätigkeitsbereich beschreiben.
1. Worauf legt die BG größeren Wert: Vorbeugen oder heilen?
2. Wann sind die Kosten geringer?
3. Wann steigt die Lebensqualität der Person in der ”gefährlichen” Situation?
4. Was heißt überhaupt ”gefährlich”?
5. Was sind Dritte?
6. Was heißt ”aufpassen”?
7. Warum hörst du gelegentlich ”Guck doch mal da hin!”
88
1
AUS DEN BGI
1.2
89
Du bist immer noch die BG
Was müssen die Beschäftigten tun, um dieses Ziel zu unterstützen?
Was dürfen sie nicht tun, damit dieses Ziel nicht gefährdet wird?
Sortieren Sie die folgenden Stichworte in Rechte (links) und Pflichten (rechts). Verallgemeinern Sie oder
grenzen Sie ein, wo erforderlich. Geben Sie ggf. eine kurze Begründung.
• Weisungen
• gesundheitsgefährliche Weisungen
• Benutzung von Arbeitsgeräten, zB Druckluftpistole mit Kugel drauf
• wenn sie etwas gesundheitsgefährdendes sehen
• Kegelsenker in Hosentasche tragen
• Schmuck, Kettchen, Ringe
• schwebende Lasten
• Bewegungsbereich von Maschinen und Fahrzeugen
• laufen und fangen spielen
• Kreuzungen, Tore und Gabelstapler
• sich hinten am Gabelstapler vorbeiquetschen
• Alkohol, Zigaretten, Tabletten, Drogen
1
1.3
AUS DEN BGI
90
Funkenflug
In einer Ecke der Werkstatt leuchtet kurz und grell ein heller Blitz. Womöglich ist eine Tonne mit Magnesiumspänen explodiert. Brennende Späne landen auf den anderen Tonnen sowie dem Haufen Putzlappen,
der auf Entsorgung wartet.
Das Feuer breitet sich rasch aus. Zwei Azubis laufen los, einer zum Feuerlöscher, einer zum Telefon.
Leider stoßen sie frontal zusammen und fallen verletzt zu Boden. Die 5 Besucher aus Fernost gucken
nervös. Der Meister ist gerade Kaffee und Brötchen holen.
*
Linke Spalte : Was machen die übrigen 3 Azubis? In welcher Reihenfolge?
Rechte Spalte: Was brauchen sie dafür bzw. was würde sehr helfen?
Weiter unten: Wie beugt man solchen Situationen vor?
1
1.4
AUS DEN BGI
91
Spazierfahrt
Draußen rumpelt es. Drei Azubis haben den herrenlosen Gabelstapler übernommen, zwei sind auf die
Gabel geklettert und hochgefahren worden, dann ist der dritte eine steile Rampe heruntergefahren, mit
der Gabel voran.
Jetzt ist der Gabelstapler vornübergekippt. Eine der Batterien hat einen Riß bekommen, und Batterieflüssigkeit läuft aus.
*
Linke Spalte : Was machen die übrigen 2 Azubis? In welcher Reihenfolge?
Rechte Spalte: Was brauchen sie dafür bzw. was würde sehr helfen?
Weiter unten: Wie beugt man solchen Situationen vor?
1
AUS DEN BGI
1.5
92
Gefahrstoffe mit R und S
1. Bildet 2er Grupen.
2. Fasset den Text in max. 4 Sätzen zusammen.
3. Definieret ”Gefahrstoffe”.
4. Findet im Tabellenbuch die passenden Seiten.
5. Finde die Haupteinsatzbereiche der Chemikalien heraus (pro Gruppe 2 Chemikalien) und beschreibe je 2 beispielhafte R- und S-Sätze:
6. Definiere ”Gemisch”.
7. Beschreibet je drei Vorgänge, die in eurer Gruppe besonders gut gelaufen sind, und drei, die besonders verbesserungsfähig waren.
R- und S-S\"atze aus Wikipedia, der freien Enzyklop\"adie
R- und S-S\"atze (’’Risiko- und Sicherheitss\"atze’’, von englisch risk and safety)
sind kodifizierte Warnhinweise zur Charakterisierung der Gefahrenmerkmale von
Gefahrstoffen, also Elementen und Verbindungen sowie daraus hergestellten
gef\"ahrlichen Zubereitungen. Sie sind zusammen mit den Gefahrenbezeichnungen und
den jeweils dazu geh\"orenden Gefahrensymbolen die wichtigsten Hilfsmittel f\"ur die
innerhalb der EU vorgeschriebene Gefahrstoffkennzeichnung.
Die R-S\"atze sind der Ausgangspunkt bei der Einstufung eines gef\"ahrlichen Stoffes.
Liegen diese fest, so ergeben sich daraus sowohl die hierzu erforderlichen
Gefahrenbezeichnungen mit Gefahrensymbolen als auch die n\"otigen S-S\"atze.
Das global harmonisierte System zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien
(GHS) ersetzt diese Gefahrstoffkennzeichnung und ist f\"ur Stoffe bereits rechtskr\"aftig;
f\"ur Gemische (zuvor ’’Zubereitungen’’ genannt) gilt eine \"Ubergangsfrist bis zum 1. Juni
2015, bis zu der noch die Kennzeichnung mit den Gefahrensymbolen und R-/S-S\"atzen
gilt. Nach GHS eingestufte Stoffe und Gemische werden mit GHS-Gefahrenpiktogrammen
und H- und P-S\"atzen gekennzeichnet.
=====
Die H- und P-S\"atze sind kurze Texte (englisch statements) mit wichtigen
Sicherheitsinformationen f\"ur die Kennzeichnung von Gefahrstoffen:
* Die H-S\"atze (Hazard Statements) beschreiben Gef\"ahrdungen (engl. hazard), die
von den chemischen Stoffen oder Zubereitungen ausgehen;
* die P-S\"atze (Precautionary Statements) geben Sicherheitshinweise (engl.
precaution: Sicherheitsma\ss{}nahme, Vorsicht) im Umgang damit.
1
AUS DEN BGI
93
1. Aceton
2. Akkusäure + Mini-Referat ”mutagen”
3. Barbiturat
4. Benzin (95 Oktan)
5. Ethanol
6. Ethin
7. Formaldehyd
8. Kühlschmierstoff
9. Lachgas
10. Lagerfett
11. LeitungsWasser + Mini-Referat ”teratogen”
12. Lysergsäurediethylamid
13. Methanol
14. Methylisocyanat
15. Montagekleber
16. Ortsschaum (Bauschaum)
17. Per und Tri (Perchlorethylen und Trichlorethylen)
18. Plutonium – falls es da nix gibt: Ethylenoxid
19. PMMA
20. Polytetrafluorethylen
21. POM + Mini-Referat ”canzerogen”
22. PVC (und seine 2 wichtigsten Brandprodukte HCl und Dioxine)
23. Rapsmethylsäureester
24. Sekundenkleber
25. Tetrahydrocanabiol
26. Uran235 + Mini-Referat ”ionisierende Strahlung”
hallo kollege, schreibe vor dem unterricht die buchstaben a-z schön gemischt in diese zeilen. jeder schüler darf sich einen
buchstaben wuenschen, der wird dann an der tafel ausgestrichen.
Es könnte helfen, Kleber, Sekundenkleber, Vollwaschmittel etc. mitzubringen.
2
2
2.1
LS 02 : WARTUNG EINER SÄULENBOHRMASCHINE (14H)
94
LS 02 : Wartung einer Säulenbohrmaschine (14h)
Schmierplan
Im folgenden Schmierplan finden Sie Symbole für Ölkännchen, Fettpresse, Betriebsstunden, Flüssigkeitsspiegel sowie ”Wechsle aus, und fülle [Menge] der [Substanz] nach.”
Beschreiben Sie, welche Wartungsarbeiten der Hersteller an dieser Maschine vorschreibt.
2
LS 02 : WARTUNG EINER SÄULENBOHRMASCHINE (14H)
2.2
95
Planen
Sie übernehmen in der Werkstatt die Verantwortung für eine Säulenbohrmaschine, die angemessen
gewartet werden soll, um stets zuverlässig zu arbeiten.
Sie hat ihre letzte große Wartung am 31.12 gehabt.
1. Welche Erscheinungen bei starker Benutzung oder auch nur durch Herumstehen können den zuverlässigen Zustand einer Säulenbohrmaschine stören oder verhindern?
2. Erstellen Sie einen tabellarischen Plan, in dem die fälligen Wartungen angegeben sind und leicht
durch die Wartungskraft abgezeichnet (unterschrieben) werden können.
Benutzen Sie bei wöchentlichen Wartungen die Kalenderwochen (KW), bei monatlichen die Monate, etc.
Bei ausführlichen Beschreibungen setzen Sie einen Großbuchstaben in Klammern (zB ”(U)”) in die
Tabelle und schreiben die Inhalte unter die Tabelle.
2.3
Informieren
1. Erstellen Sie eine Tabelle mit den Spalten Energiezufluß, Energieart, Verschleißteile, Tätigkeit (Reinigen, Schmieren, Nachstellen, Ergänzen, Auswechseln, Entsorgen, Konservieren).
Beispiel: Drehenergie, Pinole: Kugellager und Verzahnung. Öl nachfüllen, wenn zu wenig. Öl auswechseln, wenn fällig.
2. Welche Teile werden meistens mit Gleitbahnöl eingeölt?
3. Welche Teile werden meistens mit der Fettpresse gefettet?
4. Welche Teile läßt der Konstrukteur in einem Ölbad laufen?
Stichworte : schnell laufend – selten benutzt – außenliegend – innenliegend – für Funktion weniger
wichtig – Zahnräder.
5. Welche 3 Tätigkeiten können Sie im Rahmen der Wartung an einem Ölbad ausführen?
Schreiben Sie sie als ”Wenn [Merkmal], dann mache ich [Handlung].”
*
Energie wird in der Säulenbohrmaschine gern durch Keilriemen oder Keilrippenriemen übertragen.
6. Lassen Sie sich in der Werkstatt ein Keilriemen-Getriebe bei abgenommenem Deckel vorführen.
7. Nennen Sie drei Vorteile gegenüber anderen Möglichkeiten der Energieübertragung.
8. Welche 2 Tätigkeiten können Sie im Rahmen der Wartung an einem Keilriemen ausführen?
Schreiben Sie sie als ”Wenn [Merkmal], dann mache ich [Handlung].”
9. Welche Arbeiten an der elektrischen Installation dürfen Sie selber machen?
2
LS 02 : WARTUNG EINER SÄULENBOHRMASCHINE (14H)
10. Skizzieren Sie eine kleine Säulenbohrmaschine mit geöffnetem Deckel.
Nennen Sie drei geeignete SicherheitsMaßnahmen, während die Maschine geöffnet ist.
Finden und numerieren Sie
(a) Säule,
(b) Zahnstange,
(c) feste Riemenscheibe,
(d) verstellbare Riemenscheibe,
(e) Keilriemen,
(f) Vorschubgetriebe,
(g) Spindelkeilwelle,
(h) Tischhubgetriebe,
(i) Pinole,
(j) Drehzahlmesser.
96
2
LS 02 : WARTUNG EINER SÄULENBOHRMASCHINE (14H)
2.4
97
Infotext Instandhaltung
Instandhaltung sind alle Maßnahmen zur Erhaltung oder Wiederherstellung des funktionsfähigen Zustandes eines technischen Systems.
• Wartung:
Maßnahmen zur Verzögerung des Abbaus des vorhandenen Abnutzungsvorrates:
Reinigen, Schmieren, Nachstellen, Ergänzen, Auswechseln, Entsorgen, Konservieren
• Inspektion:
Maßnahmen zur Feststelung und Beurteilung des Ist-Zustandes, Bestimmung von Ursachen von
Abnutzung und Ableitung von Konsequenzen für eine künftige Nutzung.
• Instandsetzung:
Maßnahmen zur Wiederherstellung von Abnutzungsvorräten ohne technische Verbesserung
• Verbesserung:
Maßnahmen zur Steigerung der Funktionssicherheit, ohne die geforderte Funktion zu ändern.
2.5
Infotext Schmierung
Die großen Symbole zeigen die Art des Schmierstoffs an:
• Quadrat : Mineralöle
• Quadrat mit Querstrich : synthetische Öle aus C und Si.
• Dreieck : Fett auf Mineralölbasis
• Quadrat auf Spitze : synthetisches Fett
• Kein Symbol : Grafit, MoS2 und andere Festschmierstoffe.
Die Buchstaben beschreiben genauer, zB CGLP220:
• CG–Gleitbahnöl;
• L–Zusätze zur Erhöhung des Korrosionsschutzes und der Alterungsbeständigkeit;
• P– Zusätze zur Minderung von Reibung und Verschleiß;
• 220–Viskositätsklasse
ZB K2K-20:
• K–Schmierfett für Gleitlager, Wälzlager, Gleitflächen;
• 2–Konsistenzkennzahl;
• K–obere Gebrauchstemperatur
• -20 – untere Gebrauchstemperatur
Im Umgang sind die Risiken und Schutzmaßnahmen zu beachten.
Schmierung soll
• einen zusammenhängenden Schmierfilm erzeugen;
2
LS 02 : WARTUNG EINER SÄULENBOHRMASCHINE (14H)
• die Abnutzung an Laufflächen verzögern;
• Wärme abführen;
• Korrosion verhindern;
• Laufgeräusche dämpfen.
2.6
Korrosion und Korrosionsschutz
Nennen und zeichnen Sie je ein Beispiel für Korrosionsschutz durch
• geeignete Werkstoffauswahl;
• korrosionsschutzgerechte Konstruktion;
• Beeinflussung oder Veränderung der Korrosionsvorgänge;
• Schutzschicht aufbringen.
98
2
LS 02 : WARTUNG EINER SÄULENBOHRMASCHINE (14H)
2.7
99
Mögliche Klausurfragen
2.7.1
Definition
Nennen Sie je ein Beispiel für Wartung, Inspektion, Instandsetzung und Verbesserung.
2.7.2
Autoreifen
Wo sitzt der Abnutzungsvorrat an einem Autoreifen?
Wie kann der Abbau des Abnutzungsvorrates verzögert werden?
2.7.3
Keilriemen
Wo sitzt der Abnutzungsvorrat an einem Keilriemen?
Wie kann der Abbau des Abnutzungsvorrates verzögert werden?
2.7.4
Keilriemen
Beschreiben Sie, wie Sie einen Keilriemen warten.
2.7.5
Fette
Was müssen Sie beim Löschen von Fetten und Ölen beachten?
2.7.6
Was bedeuten...
CGLP68, HL46, CLP100?
2.7.7
Sie rostet
Wie kann man die Säulenbohrmaschine vor Korrosion schützen?
2.7.8
Nachstellen
Der Keilriemen rutscht und fängt an zu rauchen und zu stinken. Was tun Sie? Wie?
2.7.9
Nicht porös
Der Keilriemen kann nicht mehr nachgespannt werden, weil die Spannvorrichtung am Ende ihres Weges
angekommen ist. Was tun sie? Wie?
2.7.10
Intervall
Wo stehen die Wartungsintervalle in Stunden?
Zähle die Stunden am Sonntag (wo die Maschine stillsteht) auch mit?
3
3
LS 03 : UMGANG MIT EL. BETRIEBSMITTELN – ZAE (20H)
LS 03 : Umgang mit el. Betriebsmitteln – ZAE (20h)
3.1
Gefahren des el. Stromes; Erste Hilfe bei el. Unfällen
3.2
Planen der Versorgung einer Baustelle mit Energiequellen
3.3
Rechnereien
Leiterwiderstand – Ohmsches Gesetz – Reihen- und Parallelschaltung – el. Leistung
3.4
Typenschilder an E-Motoren
100
4
LS 04 : ANALYSIEREN VON STEUERUNGEN (20H)
4
101
LS 04 : Analysieren von Steuerungen (20h)
Lernobjekt ist übrigens eine Säulenbohrmaschine, na die kann man wohl automatisieren:
Teil rein – Bohren – Teil raus.
4.1
Wieso Automatisierung?
• Vermeidung monotoner – schwerer – gefährlicher Arbeit
• mehr Sicherheit
• mehr Gleichmäßigkeit
• mehr Produktivität
• Überstunden und Wochenendarbeit ohne Murren, Steuern, SozialVersicherung – und legal!
4.2
Lernobjekt
Modifiziertes Lernobjekt ist ein Bohrautomat, den die Schüler mit mir entwickelt haben:
• Zuführung der rechteckigen Bleche aus Stapelmagazin. Falls ein neues Teil gewünscht wird, fährt
ein Schieber vor, schiebt das unterste heraus, der Schieber fährt dann zurück, und alle Rohteile im
Magazin fallen 1 runter.
• Das Teil wird von einem rechten Winkel gegen 2 Anschläge (einer rechts, einer hinten) gespannt.
• Bohren. Bohrer wieder hochfahren.
• (Senken: könnte man in derselben Linie machen oder mit einer fast genauso aussehenden Maschine danach.)
• Entspannen.
• Durch den Durchbruch im hinteren Anschlag schiebt ein Schieber das Teil heraus.
• da capo.
4
LS 04 : ANALYSIEREN VON STEUERUNGEN (20H)
4.3
102
Tabelle und Diagramm Bohrautomat
Gegeben ist ein Bohrautomat, der funktioniert wie folgt: neues Werkstück reinschieben, bohren, gebohrtes Werkstück ausschieben.
Änderung: Die Bohrmaschine wird durch einen weiteren Kolben gesteuert. Unter Druck fährt er den
Bohrer im Arbeitsgang herunter bis zum (voreingestellten) Anschlag, ohne Druck fährt er den Bohrer im
Schnellgang wieder hoch bis zum (voreingestellten) Anschlag. Zudem braucht die Bohrmaschine noch
einen Anschluß ”Motor an”. Die Drehzahl ist bereits korrekt eingestellt.
Bilden Sie ZweierGruppen und machen Sie
A)
eine Tabelle mit den Spalten lfdNr, Tätigkeit, Kolben-Nr, Eingang, Start–Ende–Dauer in sec.
Tragen Sie in die Tabelle alle Tätigkeiten des Bohrautomaten ein.
In Spalte ”Eingang” können Sie eintragen:
• ”ausfahren” (Druck auf Anschluß A)
• ”einfahren” (Druck auf Anschluß B)
• ”drucklos” (kein Druck, nirgends.)
Berechnen Sie auch die Gesamtzeit.
B)
Ein Zeit-Diagramm für alle Kolben (Blatt quer nehmen). An der Tafel ist eine Skizze, aber Sie können
das besser.
Kennzeichnen Sie A mit LinieHoch, B mit LinieUnten, drucklos mit gestrichelteLinieUnten.
Kennzeichnen Sie die Zeitachse mit den laufenden Nummern aus A).
4
LS 04 : ANALYSIEREN VON STEUERUNGEN (20H)
4.4
4.4.1
103
Ü Pneumatik
Einfach wirkend
Zeichne einen einfach wirkenden Zylinder mit Kolbenrückholfeder. Eine Vorlage findest du im Fachkundebuch.
Zeichne das Symbol daneben.
4.4.2
Zweifach wirkend
Unten findest du einen Plan, wie man einen zweifach wirkenden Zylinder zeichnet. Leider ist er durcheinandergeraten.
Hub=100mm, KolbenØ=30mm, StangenØ=10mm, Wandstärke=5mm.
a) Sortiere ihn.
b) Zeichne Kolben und Zylinder.
c) Zeichne das Symbol dazu.
d) Man sagt, Kraft=Druck x Fläche. (Gemeint ist die Kolbenfläche.)
Berechne für p = 6bar = 600000 N/m2 die maximale Kraft, mit der dieser Kolben drücken kann. Vernachlässige dabei die Federkraft.
1. Zylinder zeichnen.
2. Stange mit Absatz und Seegerring-Nut in Kolben zeichnen.
3. Mittellinie zeichnen.
4. Bohrungen zum Anschrauben der Zylinderbefestigung zeichnen.
5. 2 Bohrungen M8 zum Anschluß der Schlauchnippel zeichnen.
6. Kolben zeichnen
7. Stangenende (M10x20, mit Freistich) zeichnen.
4.4.3
Einfach wirkend : Funktion
Markiere R (für richtig) oder F (für falsch).
1. Der Zylinder kann aus Stahl, Alu, Plexiglas oder PVC hergestellt werden.
2. Der Zylinder hat 2 Druckluft-Anschlüsse.
3. Der Kolben hat 2 Druckluft-Anschlüsse.
4. Zum Ausfahren des Kolbens muß man ihn von Hand herausziehen.
5. Zum Einfahren des Kolbens gibt man ihm Druckluft, diese fährt ihn ein.
6. Beim Ausfahren des Kolbens wird die Druckfeder gespannt.
7. Falls man bei ausgefahrenem Kolben den Druckluftanschluß blockiert, bleibt die Druckfeder gespannt.
8. Falls die Entlüftung verstopft, funktioniert die Druckfeder nicht mehr.
9. Kolben und Zylinder haben genau eine, gleitende Dichtung und eine Stütze für die Stange.
10. Die Stange darf ruhig rosten.
11. Die Stange dichtet nichts ab.
12. Man sollte den Kolben nicht völlig herausfahren, sonst könnte er wegknicken.
4
LS 04 : ANALYSIEREN VON STEUERUNGEN (20H)
4.4.4
104
Zweifach wirkend : Funktion
Korrigiere ggf. die untenstehenden Sätze, oder mache einen Haken (für RICHTIG) daran.
1. Der Zylinder kann aus Stahl, Alu, Plexiglas oder PVC hergestellt werden.
2. Der Kolben hat 2 Druckluft-Anschlüsse.
3. Der Zylinder hat 2 Druckluft-Anschlüsse.
4. Zum Ausfahren des Kolbens muß man ihn von Hand herausziehen.
5. Der Kolben arbeitet, wenn ein Anschluß
und gleichzeitig der andere Anschluß
6. Zum Einfahren des Kolbens gibt man ihm Druckluft, diese fährt ihn ein.
7. Beim Ausfahren des Kolbens wird die Druckfeder gespannt.
8. Falls man bei ausgefahrenem Kolben den Druckluftanschluß blockiert, bleibt die Druckfeder gespannt.
9. Falls die Entlüftung verstopft, funktioniert die Kolbendichtung nicht mehr.
10. Kolben und Zylinder haben genau eine, gleitende Dichtung und eine Stütze für die Stange.
11. Die Stange darf ruhig rosten.
12. Die Stange dichtet nichts ab.
13. Man sollte den Kolben nicht völlig herausfahren, sonst könnte er wegknicken.
14. Jede größere Arbeitsmaschine (Bagger, Müllcontainer-Lkw, ...) hat mehrere zweifach wirkende
hydraulische Zylinder.
15. Zweifach wirkende Zylinder erkennt man daran, daß sie am unteren Ende drei Anschlüsse für
Druckluft bzw. Hydraulik haben.
4
4.5
LS 04 : ANALYSIEREN VON STEUERUNGEN (20H)
105
Vergleich 3a
Oben siehst du eine pneumatische Schaltung. Finde mit dem Tabellenbuch heraus, was was ist, und
schreibe es dazu.
4
LS 04 : ANALYSIEREN VON STEUERUNGEN (20H)
4.5.1
106
Vergleich (4)
Bericht:
Manche Schüler haben schonmal Bauteile der Pneumatik und Hydraulik gesehen und können folgende
Fragen beantworten:
• Wie sehen die Leitungen aus?
Blau. Kunststoff mit ca 1,5mm Wandstärke.
Verschieden. Mehrere Lagen Gummi und Stahlgewebe. Schwer. Schwere Schraubanschlüsse. Gelegentlich tropft noch Öl heraus.
• Was ist drin? Welcher Druck?
Luft unter Druck: 7 bis 8 bar. Getrocknet (um Korrosion vorzubeugen) und geölt (um die Ventile zu
schmieren). Kenntlich in den beiden durchsichtigen Flaschen am Druckregler.
Öl oder Wasser unter Druck: 70 bis 120 bar. Das Öl enthält u.a. AntiSchaummittel. Das Wasser
enthält zumeist unbrennbare Zusätze, um besser zu schmieren als reines Wasser.
Es gibt einen Tank, mit Filter.
• Wie wird der Druck erzeugt?
Elektromotor und Pumpe.
• Braucht es einen Rücklauf?
Nein, die Luft kann an Ort und Stelle freigesetzt werden, aber über einen Schalldämpfer.
Ja. Hoher Aufwand.
• Was eignet sich für Bereiche mit Ex-Schutz (Explosionsschutz), zB Gießereien, die mit größeren
Mengen gelbweiß glühenden Metalls hantieren?
Pneumatik: eher nicht. MetallSpritzer schmelzen die Schläuche; Luft-Öl-Gemische soll man nicht
mit glühendem Metall mischen.
Hydrauliköl: eher nicht. Kleine Löcher im Schlauch können Ölnebel erzeugen: WUMM!
Wasser: zähneknirschend ja. Auch brennhemmend ausgerüstetes Wasser soll man nicht mit
glühendem Metall mischen.
• Wie sehen die Aktoren aus?
Längszylinder mit zwei Anschlüssen: einer zum Ausfahren mit Druck, einer zum Einfahren.
• Wie sehen die Ventile aus?
Kleiner Kasten mit einem elegentlich verdickten Stab darin. Nur 1 bewegtes Teil. Umschalten durch
Druck auf die eine oder auf die andere Seite.
Der Druck kann mechanisch (Rollenhebel, Feder), hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch (Hubmagnet) erzeugt werden.
An dieser Stelle bietet sich ein Rundgang durch die Pneumatik- und HydraulikLabore an.
4
LS 04 : ANALYSIEREN VON STEUERUNGEN (20H)
4.6
107
4/2-Wege-Ventil [optional]
Im Fachkundebuch ist ein Bild vom 4/2-WegeVentil:
- mit 4 Anschlüssen: P wie pressure, T wie tank, A und B.
- mit 2 Schaltmöglichkeiten. Sie sind in den beiden größeren Symbolkästchen dargestellt.
- mit Betätigung durch Feder, Hubmagnet oder Rollenhebel: die kleineren Kästchen.
*
Erstellen eines AB scheint sinnvoll.
4.7
Zeitsteuerung
Kann man im Prinzip elektrisch, hydraulisch, pneumatisch oder mechanisch machen.
Ich votiere wg. Anschaulichkeit für mechanisch : Schaltnocken auf einer Kreisscheibe. Für jeden Kolben
eine Scheibe auf einer gemeinsamen Achse.
Die Scheiben drehen sich 1mal pro Minute.
4.7.1
Funktionsdiagramm
Erstelle eine Tabelle (Zeit in sec, Aktion): Wie muß der Bohrautomat gesteuert werden? Wann muß
welcher Kolben ausfahren/einfahren?
Zeit zum Einfahren/Ausfahren sei 1sec.
[Das geht durch eine LuftBremse, also Drossel, aber wer will das wissen. ]
Erstelle ein Diagramm dazu.
*Als Hausaufgabe : Zeichnung vom Automat und vom Diagramm, auf 2 Blättern, benoten.*
4.7.2
Spezialventile
Ich definiere ein SpezialVentil:
- Luft rein: nix passiert.
- Luft raus: es ändert seinen Zustand.
Stelle 4 Schüler nebeneinander, jeder hört auf seinen linken Nachbarn. Falls der den Arm RUNTERnimmt, ändert das Ventil seinen Zustand.
[Es ist ein SRMSFF-Ventil, aber wer will das wissen. ]
Viel interessanter ist, daß 3 Ventile 8 Zustände annehmen können
(000-001-010-011-100-101-110-111-...)
und vier Ventile 16 Zustände. Allgemein : n Ventile können 2n Zustände.
[Das sind binäre Zahlen, aber wer will das wissen.]
108
Teil V
LF 05
109
Teil VI
LF 06
110
Teil VII
LF 07
111
Teil VIII
LF 08: Fertigen auf numerisch gesteuerten
Werkzeugmaschinen (60h)
0
Aus dem Lehrplan – InduMech
Die SuS fertigen Bauelemente durch Einzel- und Serienfertigung auf NC-Maschinen. Sie lesen und
erstellen Skizzen und Teilzeichnungen und entnehmen ihnen die erforderlichen Informationen für die
CNC-Fertigung.
Sie ermitteln die technologischen und geometrischen Daten für die Bearbeitung und erstellen Arbeitsund Werkzeugpläne. Sie planen die Einspannung für Werkstücke und Werkzeuge und richten die Werkzeugmaschine ein. Sie entwickeln CNC-Programme auch durch grafische Programmierverfahren und
überprüfen sie durch Simulation.
Unter Anwendung ausgewählter Elemente des Qualitätsmanagements erstellen sie Prüfpläne auch im
Hinblick auf die Serienfertigung. Sie wählen Prüfmittel aus, bewerten die Prüfergebnisse und optimieren auf dieser Grundlage den Fertigungsprozess, indem sie die Einflüsse der Fertigungsparameter auf
Maße, Oberflächengüte und Produktivität berücksichtigen.
Sie beachten die Bestimmungen des Arbeitsschutzes an CNC-Maschinen.
• Koordinatenbemaßung
• Arbeitsplan, Werkzeugplan, Einrichteblatt
• Aufbau und Funktion von CNC-Maschinen
• Koordinatensysteme
• Bezugspunkte
• Geometriedaten
• Technologiedaten
• Programmaufbau
• Werkzeugkorrekturen
• attributive und variable Merkmalsprüfung
1
1
ARBEITSSCHUTZ AN CNC-MASCHINEN
112
Arbeitsschutz an CNC-Maschinen
So. Was hier steht haben die Schüler der 321 zusammengetragen, danke sehr! LOS
• Jede Maschine hat viele Notausschalter.
Manche haben zusätzlich Zaun/Gitter, Lichtschranken, Lichtvorhänge, Ultraschall- und Infrarotsensoren, ...
• Falls irgendein Schalter betätigt wird, steht die Maschine. Sofort.
• PSA (Persönliche SchutzAusrüstung), vom AG bezahlt, vom AN getragen:
Kleidung, Haarnetz, Ohrenstöpsel, Schuhe, Handschuhe (außer beim Drehen und Fräsen)
• Die Steuerung kann bei manchen Sensoren feststellen, ob sie (oder der Übertragungsweg) kaputt
ist, und schaltet dann NOTaus.
2
Arbeits- und Werkzeugpläne
kommen vom Chef.
Beschreibung: ...
3
Einspannung
Es gibt viele Spannsysteme:
- mit Kurbel, elektromagnetisch (ups nicht bei Alu etc.), hydraulisch
- Schraubstock, 3-/4-Backenfutter, Reitstock
- sogar Werkstückhalter, in denen Werkstücke auf Vorrat gespannt werden.
4
Technologische und geometrische Daten
• Schnittgeschwindigkeit, Vorschub
• Hubzahl, Preßkraft
• Kühlschmierstoff ja/nein/welcher
• müssen/dürfen die Teile ölig sein?
5
Einrichtung
Im Arbeitsplan steht, welches Werkzeug (mit Nr.) in welcher Konfiguration (Anzahl der Auswerfer etc.).
Mit dem Werkzeug kommt ein Einstellblatt mit den technol. Daten.
Der Einrichter stellt dann die Maschine entsprechend ein, macht ein Teil und schickt es ins Labor.
Das Labor mißt das Teil (Maße, Grate, etc) nach und erteilt ggf Fertigungsfreigabe für 4 Stunden. Dann
ist das nächste Laborteil fällig.
6
6
EINZEL- UND SERIENFERTIGUNG
113
Einzel- und Serienfertigung
• Einzel und KleinSerie (1-5 Teile)
• Kleinserie (wenige Teile)
• Serie (viele Teile)
• Großserie (sehr viele Teile)
7
misc
Die SuS stehen nicht an CNC-Maschinen (das wäre wohl auch eher die Aufgabe von Zerspanern... aus
dem Lehrplan InduMech...), aber sie haben sie schonmal von ferne gesehen.
Von 1x2x3m bis 3x4x5m. Mit Steuerschrank extra und bernsteinfarbenem Monitor und Tastenfeld.
***
So. Was hier steht haben die Schüler der 321 zusammengetragen, danke sehr! END
8
AUFBAU UND FUNKTION VON CNC-WZM
8
114
Aufbau und Funktion von CNC-WZM
Lageregelung des Werkzeugschlittens im um-Bereich.
Ggf. Lagekorrektur des Werkzeugs bei bekannter Elastizität des Werkzeugs und gemessener Schnittkraft.
Bedauerlicherweise keine direkte Messung des Werkstücks (in 2016).
3 Achsen (X, Y, Z).
• 2-d-Maschinen können nur in x-y-Ebene fahren.
• 2 1/2-d-Maschinen können wahlweise in x-y-, x-z- oder y-z- Ebene fahren.
• 3-d-Maschinen können in x-y-z-Raum fahren.
8.1
Drehen
Was ist Drehen? ... Skizze Längsdrehen / Plandrehen.
8.2
Fräsen / Bohren
Was ist Fräsen? ... Skizze Schaftfräsen.
Beim Fräsen muß das Werkzeug eine Strecke abfahren, die einen Abstand von d/2=r von der gewünschten Kontur hat. Zum Glück weiß die WZM das alleine.
***
Die Frästeile aus den Lehrbüchern haben geringe praktische Relevanz: Die untere Hälfte muß unbearbeitet bleiben, weil dort gespannt wird.
Oder halt umgespannt, aber das macht mich unglücklich.
Kollege Z sagt: Es geht. Umspannen ist nicht schlimm. Seine NC-Maschine hat einen Antast-knopf, der
bei jedem Antippen 10um heranfährt, damit geht das gut.
8.3
Bezugspunkte
Wenn ich ein Koordinatensystem erschaffen soll, frage ich zunächst: wo ist der Ursprung?
8.3.1
Maschinen-Nullpunkt
Bei Fräsmaschinen: senkrecht unter der (vertikalen) Spindel.
Bei Drehmaschinen: In der Mitte der Backenfutter-Auflagefläche.
8.3.2
Maschinen-Referenzpunkt
Dummerweise kommt man bei beiden Maschinen dort mit dem Werkzeughalter gar nicht hin; und Werkzeug wechseln kann man dort auch nicht.
Also definiert der Hersteller einen Referenzpunkt, der meistens gleichzeitig WerkzeugWechselPunkt ist.
ZB 150/150/150.
8.3.3
Werkzeug-Nullpunkt
Alle Werkzeuge haben denselben Halter, damit sie von der Maschine gehalten werden können.
Er ist gerne binär kodiert (Schraube – keine Schraube), damit die Maschine weiß, welches Werkzeug
(eigentlich: welcher Halter) das ist.
Das Werkzeug hat seinen Nullpunkt in der Mitte der Werkzeug-Auflagefläche.
8
AUFBAU UND FUNKTION VON CNC-WZM
115
Weil dort die Werkzeugschneide nicht ist, muß man der Maschine mitteilen, wo relativ dazu in mm die
Schneidenspitze ist (x-y; Drehen) bzw. wie lang das Werkzeug ist und welchen Durchmesser es hat
(Fräsen).
8.4
8.4.1
Werkzeugkorrektur
Spitzenradius
Die Werkzeugspitze hat einen Radius; die WZM nimmt jedoch an, es geht genau bis in die Ecke. Anschließend macht sie alle Kegel zu groß.
Bis man ihr mitteilt, welchen Radius das Werkzeug hat, dann rechnet sie herum und macht es anschließend richtig.
8.4.2
Verschleiß des Drehmeißels
Werkzeugverschleiß in einer der Richtungen kann man bemerken und der Maschine sagen, anschließend korrigiert sie das.
9
9
SKIZZEN UND TEILZEICHNUNGEN
Skizzen und Teilzeichnungen
9.1
Absolute Bemaßung
9.2
Inkrementale Bemaßung
116
10
ENTWICKELN VON CNC-PROGRAMMEN
10
Entwickeln von CNC-Programmen
10.1
Bezugspunkte
10.2
Werkzeugkorrekturen
10.3
Simulation
117
11
QM
11
118
QM
11.1
Prüfpläne
11.2
Prüfmittel
11.3
Prüfergebnisse
11.4
Optimieren
11.4.1
Maße
11.4.2
Oberflächengüte
11.4.3
Produktivität

Blatt 1

Lernen für die Mathematik

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