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Bei der Fertigung von Werkstücken müssenalle festgelegten Qualitätsmerkmaleerreicht werden. Dazu sind viele verschie-denartige Prüfvorgänge erforderlich.Das Prüfen beginnt mit einer Rohteil-prüfung vor der Fertigung, setzt sich fortmit den Einzelprüfungen bei den Arbeits-gängen während der Fertigung undschließt mit einer umfassenden Endkon-trolle des fertigen Werkstücks ab.Prüfungen innerhalb der Fertigungbeschränken sich meist auf wichtige Maße.Umfangreichere Prüfungen, wie z. B. Form-und Lagegenauigkeiten, werden meist nurbei der Endkontrolle durchgeführt.Die Prüfplanung einer vollständigen End-kontrolle erstreckt sich auf alle einzuhal-tenden Qualitätsmerkmale.
Beispiel: Erstellen des Prüfplans für einen Winkelhebel
Für eine Verriegelungseinrichtung sind Winkelhebel nach Zeichnung gefertigt wor-den. Am Gussteil wurden Mittenabstände, Winkligkeit der Tragarme und die Bearbei-tungszugaben überprüft. Alle Maße lagen innerhalb der Grenzen, die für Werkstückeaus in Formsand gegossenem Gusseisen zulässig sind. Am bearbeiteten Fertigteil sindnun alle Maße, die in der Endfertigung beachtet werden mussten, zu überprüfen. DieEndprüfung ist zu planen.
72 5.2 Handlungssituation Erstellen eines Prüfungsplans
5.2 HandlungssituationErstellen eines Prüfungsplans
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1. Prüfauftrag analysieren
Der Fachmann
A ermittelt aus der Zeichnung die Lage des Bezugssystems, von dem der Konstrukteurausging;
A bestimmt die im augenblicklichen Fertigungszustand zu prüfenden Maße und Eigen-schaften aus der Zeichnung;
A ermittelt Sonderanforderungen, indem er für die Funktion wichtige Eigenschaftenaus der Zeichnung herausfindet.
Analyse des Auftrags
2. Prüfung planen
Der Fachmann
A legt Bezugsebenen zum Positionieren fest;A bestimmt Prüfmittel und deren Messbereiche, indem er die Maße und die jeweilige
Größe der zulässigen Abweichungen beachtet;A bestimmt Hilfsmittel zum Positionieren und ggf. zum Spannen, die mit wenig Auf-
wand eine schnelle Prüfung ermöglichen;A legt die Reihenfolge der Prüfungen fest, indem er eine günstige Strategie wählt, z. B.
• zunächst die Maße zu prüfen, deren Nichteinhaltung bei ähnlichen Werkstückenbesonders häufig zu Ausschuss führte,
• zunächst alle Maße zu prüfen, die kein Positionieren und Aufspannen erfordern;A bestimmt Grenzabmaße und Kriterien für eine Nachbearbeitung bzw. für Ausschuss;A fasst alle Überlegungen im Prüfplan zusammen.
Lage des
Bezugsystems
Prüfauftrag für einen Winkelhebel planen
Positionieren des Winkelhebels
Bestimmung der Prüfmittel (Auswahl)
Lehrdorne für BohrungenØ16H7 und Ø25H7
Grenzrachenlehren für Höhenmaße 20h6 und 30h6
Digitaler Tiefenmesser
Digitaler Messschieber
Digitaler WinkelmesserHilfsmittel: 3 Prüfbolzen
Endmaß 4,5mm
Tastschnittgerät zur Bestim-mung der Rauheit
74 5.2 Handlungssituation Erstellen eines Prüfungsplans
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3. Prüfplan erstellen
Der Fachmann erstellt nach der Vorplanung einen Prüfplan in Tabellenform, in welchemer in einer sinnvollen Reihenfolge die Nennmaße auflistet, zulässige Maßabweichungenermittelt, die Art des Prüfvorgangs zuordnet und Freiräume für die ermitteltenPrüfergebnisse vorsieht.
Prüfplan
Prüfauftrag: C-450 Seite 1
Teil: 1580 Winkelhebel
Zeichnungs-Nr. 5.2.0 Lieferant: Fräserei
Nr. Nennmaß Zulässige Prüfmittel – Nr. Prüfmittel – Nr. Istmaß Auswer- Bemer-
in mm Maßab- zum Lehren zum Messen tung kungen
wei- Gut
chung Nacharbeit
in mm Ausschuss
1 B 25 H7 +0,025 2430 Grenzlehrdorn
2 B 16 H7 +0,018 2340 Grenzlehrdorn
3 30 h6 0 365–0,013 Grenzrachen-
lehre
4 a 5 ± 0,1 101Endmaß-Satz
4 b 5 ± 0,1 101Endmaß-Satz
5 a 20 h6 0 355–0,013 Grenzrachen-
lehre
5 b Sym- ± 0,2 202metrie digitaler
Tiefenmesser
6 a 88 ± 0,03 201Digitaler Messschieber
6 b 72 ± 0,03 201Digitaler Messschieber
7 45° ± 5’ 230Digitaler Universal-winkelmesser
8 B 25 295B 16 Rz6,3 Oberflächen-30 Tastschnitt-20 Rz25 gerät20
Prüfplan/Prüfanordnung
76 5.2 Handlungssituation Erstellen eines Prüfungsplans
Prüfauftrag: C-450 Seite 1
Teil: 1580 Winkelhebel
Zeichnungs-Nr. 5.2.0 Lieferant: Fräserei
Nr. Prüfanordnung Hilfsmittel Bemerkungen
Spannelement Gegenseite durch5b
Umschlag prüfen
6a Messbolzen fürB 16 H7
6b B 25 H7
SpannelementPrismenpaarMessbolzen
7Endmaß 4,5mmEndmaß x x = H – – Messbolzen fürB 16 H7B 25 H7
Prüfdatum: Prüfer: Unterschrift:
D2
d2
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Situation:
In einem Getriebe ist ein beschädigtes Zahnrad zu ersetzen. Es wurde ein Zahnradroh-ling nach Zeichnung aus dem Automatenstahl 44SMnPb28 angefertigt.Vor dem Fräsen und Schleifen der Verzahnung hat das Drehteil eine Endkontrolle zudurchlaufen, bei der alle einzuhaltenden Qualitätsmerkmale überprüft werden.
1. Auftrag analysieren
1.1 Beschreiben Sie die Lage der Bezugsflächen bzw. der Bezugslinien für den Zahnrad-rohling.
1.2 Geben Sie die Maße an, die im augenblicklichen Stadium der Fertigung zu prüfensind.
(Hinweis: siehe dazu DVD „Zusatzmaterialien“ Form- und Lagetoleranzen)
2. Endkontrolle planen
2.1 Bestimmen Sie die Prüfungen, bei denen eine Positionierung des Werkstücks not-wendig ist. Legen Sie die Positionierung fest.
2.2 Stellen Sie eine Liste der zu verwendenden Prüfmittel auf.2.3 Geben Sie die Reihenfolge der Prüfungen an.
3. Prüfplan erstellen
3.1 Erstellen Sie einen Prüfplan entsprechend dem vorgegebenen Schema.3.2 Stellen Sie die Prüfanordnung mit Bildzeichen dar.
(Hinweis: siehe dazu DVD „Zusatzmaterialien“ Rauheitsmessung)
5.2.1 LernsituationErstellen eines Prüfplans für einen Zahnradrohling
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Situation:
Sie haben die Aufgabe, die Prüfplanung zur Endkontrolle des Gegenlagers zu erarbei-ten.
1. Auftrag analysieren
Beschreiben Sie die Lage der Bezugsflächen bzw. der Bezugslinien für das Gegenlager.
(Hinweis: siehe dazu DVD „Zusatzmaterialien“ Form- und Lagetoleranzen)
2. Endkontrolle planen
2.1 Bestimmen Sie die Prüfungen, bei denen eine Positionierung des Werkstücks not-wendig ist. Legen Sie die Positionierung fest.
2.2 Stellen Sie eine Liste der zu verwendenden Prüfmittel auf.2.3 Geben Sie die Reihenfolge der Prüfungen an.
3. Prüfplan erstellen
3.1 Erstellen Sie einen Prüfplan entsprechend dem vorgegebenen Schema.3.2 Stellen Sie die Prüfanordnung mit Bildzeichen dar.
(Hinweis: siehe dazu DVD „Zusatzmaterialien“ Rauheitsmessung)
78 5.2.2 Lernsituation Erstellen eines Prüfplans für ein Gegenlager
5.2.2 LernsituationErstellen eines Prüfplans für ein Gegenlager
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Einteilung der Fertigungsverfahren
1–1 Nach DIN 8580 werden die Fertigungsverfahren in folgende Hauptgruppen eingeteilt:Urformen, Umformen, Trennen, Fügen, Beschichten, Stoffeigenschaftändern.Schreiben Sie diese Hauptgruppen ab, und ordnen Sie die folgenden Fertigungsvorgänge entspre-chend zu:
a) Biegen eines Fahrradlenkers, h) Abscheren eines Blechstreifens,b) Fräsen eines Zahnrades, i) Lackieren eines Pkw,c) Verchromen einer Autostoßstange, j) Walzen eines U-Profils,d) Löten einer Dachrinne, k) Einsetzen und Befestigen eines Mopedrades,e) Härten einer Reißnadel, l) Grundieren eines Gitters mit Rostschutzfarbe,f) Schmieden eines Garderobenhakens, m) Gießen eines Motorblockes,g) Verschrauben eines Türschlosses, n) Feilen eines Vierkantes an einer Welle.
Vorbereitende Arbeiten zur Fertigung von Werkstücken
1–2 Die dargestellten Werkstücke sollen aus den angegebenen Rohlingen hergestellt werden. SkizzierenSie die Rohlinge ab, und kennzeichnen Sie jeweils die Maßbezugskanten bzw. Maßbezugsebenendurch eine farbige Linie.Geben Sie an, wie Sie diese Kanten bzw. Ebenen bearbeiten würden.
1–3 Warum erreicht man beim Anreißen auf der Anreißplatte mit einem Parallelreißer mit Nonius einehöhere Genauigkeit als mit dem Parallelreißer, der an einem Standmaß eingestellt wird?
1–4 Für das nebenstehende U-Profil soll eine Bohrlehre miteinem Längs- und einem Queranschlag gefertigt werden.
a) Skizzieren Sie die Bohrlehre.b) Berechnen Sie dafür die Anreißmaße, wenn die
Bohrungen mit einem Parallelreißer auf einerAnreißplatte angerissen werden. Als Bezugsebenen die-nen die beiden Anschlagflächen der Lehre.
c) Bemaßen Sie die Bohrungsmitten mit einer Be-zugskantenbemaßung.
Lernfeldorientierte Aufgaben
Fertigen mit handgeführten Werkzeugen LF 1
Verfahren des Trennens
1–5 a) Ordnen Sie die folgenden Fertigungsverfahren alsBeispiele in eine Tabelle nach dem Muster ein:– Flachstahl winklig feilen,– Bandstahl mit Blechschere auf Maß ablängen,– Welle für Elektromotor drehen,– Durchbruch durch ein Blech durch Brennschneiden
herstellen,– Oberfläche eines verrosteten Bleches blank schmir-
geln.b) Suchen Sie zu den Gruppen Zerteilen und Spanen mit
geometrisch bestimmten Schneiden noch je zwei wei-tere Verfahren und tragen Sie diese in die Tabelle ein.
1–6 Berechnen Sie die fehlenden Werte.
1–7 Berechnen Sie die Gewichtskraft
a) einer Schraube mit der Masse von m = 8,5 g,b) eines Mannes mit der Masse von 74 kg,c) einer CNC-Fräsmaschine mit der Masse von 1,85 t.
1–8 a) Durch Meißeln wird Flachstahl getrennt.Im Augenblick der Rissbildung ist dieKraft auf dem Meißel 800 N.Wie groß sind dann die Seitenkräfte?
b) Die Seitenkraft wird wieder zerlegt in eineKraft, die das Werkstück auf die Unterlagepresst und eine Kraft parallel zurUnterlage, welche das Werkstück zerreißt.Ermitteln Sie diese Kräfte durchKräftezerlegung der in a) ermitteltenSeitenkraft.
1–9 Ein hydraulisches Spaltgerät für Baumstämme erzeugt 20 000 N.Wie groß können die Seitenkräfte werden?
188 Fertigen mit handgeführten Werkzeugen
Trennverfahren Beispiele
Zerteilen ?
Spanen mit geometrisch bestimmten Schneiden ?
Spanen mit geometrisch unbestimmten Schneiden ?
Abtragen ?
a) b) c) d)
Volumen V 500 dm3 ? dm3 ? m3 365 dm3
Dichte ρ 7,85 kg/dm3 2,7 g/cm3 8,9 kg/dm3 ? g/cm3
Masse m ? kg 945 kg ? t 2 865,2 kg
Gewichtskraft FG ? N ? N 37 380 N ? N
40°
1–10 Drei Meißel mit den Keilwinkeln â01 = 30°, â02 = 60° und â03 = 80° werden mit der Schlagkraft F = 400 Nin ein Werkstück getrieben.
a) Ermitteln Sie für jede Werkzeugschneide mithilfe des Kräfteparallelogramms die Seitenkräfte F1 undF2 beim Zerteilungsvorgang.
b) Formulieren Sie aus den Ergebnissen einen Merksatz, in dem folgende Wortgruppen enthalten sind:gleicher Kraftaufwand, kleine Keilwinkel, große Keilwinkel, kleine Seitenkräfte, große Seitenkräfte.
1–11 a) Wie wirkt sich ein kleiner Keilwinkel beim Trennvorgang auf:● die Größe der Seitenkräfte,● die Schneidenstabilität aus?
b) Wie wirkt sich ein großer Keilwinkel beim Trennvorgang auf:● die Größe der Seitenkräfte,● die Schneidenstabilität aus?
1–12 Skizzieren Sie nach der Vorlage Werkstück und Messerbei einem Schervorgang ab.
a) Markieren Sie durch Pfeile die Kraft- und Bewegungs-richtung der Schermesser.
b) Übernehmen Sie die Abbildung, und tragen Sie anden gekennzeichneten Stellen folgende Angaben ein:Scherebene, Druckfläche, Werkstück, Freiwinkel α0,Keilwinkel â0.
1–13 Die Abbildung zeigt die Trennfläche eines durchScherschneiden hergestellten Loches. An der Trennstellesind die Arten der Werkstofftrennung erkennbar.Schreiben Sie die folgende Aussage ab und ergänzen Siediese, indem Sie zu jeder Schnittphase die Art derWerkstofftrennung angeben.
Beim Scherschneiden wird der Werkstoffzusammenhang auf drei verschiedene Arten überwunden:
1. Phase = ?2. Phase = ?3. Phase = ?
1–14 a) Was versteht man bei einer Schere unter Schneidspalt?b) Wie wirkt sich ein zu großer Schneidspalt aus?c) Wie wirkt es sich aus, wenn kein Schneidspalt vorhanden ist?
1–15 Der Schervorgang kann als vollkantiger oder kreuzender Schnitt ausgeführt werden.
a) In welcher Weise trifft bei den meisten Handhebelscheren das Obermesser auf das Werkstück?b) Wie wirkt sich ein Schneiden nach diesem Verfahren auf das Werkstück aus?
1–16 Im Betrieb stehen Ihnen folgende Scheren zur Verfügung:kombinierte Handhebelschere, Handtafelschere, Tafelblechschere.Übernehmen Sie die angegebenen Aufgaben und wählen Sie eine geeignete Schere aus.
Fertigen mit handgeführten Werkzeugen 189
Aufgabe geeignete Schere
Ablängen von L-Profilen ?
lange gerade Schnitte an Dünnblechen, 0,8 mm dick ?
Trennen von Flach- und Rundmaterial ?
kurze Blechschnitte an Stahlblech, 1,5 mm dick ?
