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Informationen zur Metallbearbeitung

von Wolfgang Helms

Sauberkeit und Ordnung am Arbeitsplatz

Ordnung auf der Werkbank

1

Der Arbeitsplatz „Werkbank“ ist immer in einem sauberen, überschaubaren Zustand

zu halten. Hierdurch wird eine zügige Arbeitsweise erreicht. Material und Werkzeug

wird geschont und die Unfallgefahr wird vermieden.

- Der Schraubstock ist der Bezugspunkt der Arbeitsplatzgestaltung. Er sollte

über eine Höhenverstellung verfügen, drehbar sein und die Möglichkeit besit-

zen, die Schraubstockbacken zu wechseln (glatte und raue Backen)

- Die Schraubstockhöhe ist von der Körpergröße abhängig. Man kann den

Schraubstock wie folgt auf Höhe einstellen:

- Der Ellenbogen wird um 90° abgewinkelt, wobei der Oberarm parallel zum

Körper bleibt. Die Oberkante der Schraubstockbacken soll sich dann ca. 5 cm

unterhalb des Ellenbogens befinden.

- Messwerkzeuge (z.b. Messschieber) und Werkzeuge (z.b. Feilen) sind immer

getrennt auf der Werkbank abzulegen.

- Für die Messwerkzeuge ist eine saubere Unterlage (Putzlappen oder Gummi-

unterlage) zu verwenden.

- Das Werkstück sollte so kurz wie möglich und parallel zu den Schraubstock-

backen eingespannt werden.

- Werkzeuge, die nicht mehr gebraucht werden, sind sauber an dem Aufbe-

wahrungsort zurückzubringen!

- Nach der Arbeit sind die Schraubstockbacken nicht vollständig zusammenzu-

drehen. Der Schraubstockstößel soll sich senkrecht nach unten befinden.

Säuberung des Werkstücks

Nach Tätigkeiten wie Feilen, Sägen, Gewindeschneiden fallen unterschiedlich viele

Späne an, die man am besten mit einem Pinsel entfernt. Papierputzlappen sollte man

in ausreichender Zahl vorrätig haben. Mit der Hand oder den Fingern darf aus Grün-

den der Unfallverhütung (UVV) und wegen des Handschweißes, der das Rosten be-

günstigt, nicht gesäubert werden.


Säuberung der Werkbank

Hierfür eignet sich am besten ein Handfeger.

Skizzieren von Hand

2

Eine Skizze ist eine nicht unbedingt maßstäbliche, vorwiegend freihändig erstellte

Zeichnung. Es sind nur so viele Ansichten darzustellen, wie zum eindeutigen Erken-

nen und Bemaßen eines Gegenstandes erforderlich sind. Jedes Maß wird nur einmal

eingetragen.

Bild 1

Linien und Begriffe beim technischen Zeichnen:

Volllinie (breit) Linien für sichtbare Kanten

Gewindespitzen

Volllinie (schmal) Maßlinien

Maßhilfslinien

Schraffuren

Gewindekernbohrung

Strichlinie Linien für verdeckte Kanten

Strichpunktlinie Mittellinie z.b. Wellen usw.

Freihandlinie

Symmetrielinie, wird genau in die Mitte

eines Werkstücks gezeichnet, wenn bei-

de Seiten gleich sind.

Bruchlinien, wenn ein Werkstück z.b. von

der Länge her, nicht auf dem Papier ge-

zeichnet werden kann.


Durchmesser ∅ Das ∅-Zeichen ist vor die Maßzahl zu setzten. Die

3

Gesamthöhe des ∅-Zeichens ist gleich der Maßzahlgröße

(Nenngröße)

Maßpfeil Pfeillänge ca. 5 mm, Breite ca. 2 mm

Bohrung Strichpunktlinienkreuz immer einzeichnen

Radius R Großer Buchstabe „R“

Dicke t Werkstückdicke „t“ (thick = dick)

Maßzahl Maßzahlen werden auf Maßlinien geschrieben

Darstellung von Gewinden (Kennzeichnung Buchstabe „M“ = metrisch)

Bild 2

Muttergewinde

(Innengewinde)

Bolzengewinde

(Außengewinde)


Toleranzen und Passungen

4

Werkstücke müssen, unabhängig von ihrem Hersteller, ohne Nacharbeit untereinan-

der austauschbar sein. Die Maße eines Werkstücks können aber nur mit größeren

oder kleineren Abweichungen vom Zeichnungsmaß gefertigt werden. Deshalb wur-

den Grenzmaße (Größtmaß und Kleinstmaß) festgelegt, zwischen denen die Fertig-

maße des Werkstücks liegen müssen.

Toleranzen können für alle Längenmaße eines Werkstücks, wie z.B. Außenmaße

(Welle), Innenmaße (Bohrungen), Maße für Durchmesser, Längen, Breiten, Höhen,

Dicken, Lochmittenabstände, Radien und Profile angegeben werden.

Beispiel:

Bild 3

Werden beim Zusammenbau von Werkstücken Flachteile ineinandergefügt, spricht

man von Flachpassungen, bei zylindrischen Teilen von Rundpassungen. Bei der Paa-

rung der Werkstücke können „Spiel“ oder „Übermaß“ auftreten.

Spiel ist vorhanden, wenn der Bohrungsdurchmesser größer als der zugehörige Wel-

lendurchmesser ist. Übermaß tritt auf, wenn der Wellendurchmesser größer als der

zugehörige Bohrungsdurchmesser ist.

Nennmaß = 30,0 mm

Größtmaß = 30,2 mm

Kleinstmaß = 29,8 mm

Toleranz = 0,4 mm

Oberes Abmaß A o = 0,2 mm

Unteres Abmaß A u = 0,2 mm


Bohren

5

Beim Bohren werden Löcher mit Hilfe eines Bohrers hergestellt. Der Spiralbohrer ist

das meist verwendete Bohrwerkzeug zum Bohren ins Volle.

Bild 4

Beim Bohren führt das Werkzeug eine kreisförmige Schnittbewegung und gleich-

zeitig eine Vorschubbewegung in Richtung der Drehachse aus (Bild 4). Die geeigne-

te Schnittgeschwindigkeit v c ist im wesentlichen abhängig vom Schneidstoff des Boh-

rers und vom Werkstoff. Sie wird meist in m/min angegeben. Der Vorschub f in mm je

Umdrehung hängt vor allem vom Bohrerdurchmesser und vom Bohr-verfahren ab. Bei

einem zweischneidigen Bohrer teilt sich der Vorschub auf die beiden Schneiden auf.

Durch die Vorschubkraft dringt die Werkzeugschneide in den Werkstoff ein. Die

Schnittkraft wird durch die kreisförmige Schnittbewegung erzeugt (Bild 5).

zu bearbeitenden Werkstoff (Bild 6).

Bild 5

Der Seitenspanwinkel bei Spiralbohrern der Typen N,H

und W hat je nach Bohrerdurchmesser eine bestimmte

Größe. Bohrertyp und Spitzenwinkel richten sich nach dem


Gewinde

6

Bild 6

Die Grundform jedes Gewindes ist eine Nut, die längs einer um einen Zylinder ge-

wundenen Schraubenlinie verläuft.

Bezeichnungen am Gewinde

Bild 7

Einteilung der Gewindearten nach Lage der Gänge:

Außengewinde: Die Vertiefungen (Gänge) befinden sich am Umfang eins zylind-

rischen Werkstückes.

Innengewinde: Die Gänge befinden sich auf der Innenwandung einer Bohrung

oder eines Höhlzylinders


Einteilung nach dem Profil:

Gewindeprofil Abkür-

- Spitzengewinde

- Metrisches ISO-Gewinde:

- Regelgewinde DIN 13

- Feingewinde DIN 13

zung

M

M

- Trapezgewinde DIN 103 Tr

- Sägengewinde DIN 513 S

- Rundgewinde Rd

Einteilung nach dem Verwendungszweck:

7

Sinnbild Beispiel Flanken-

M16

M16 x 1,5

Winkel

60°

Tr 24 x 6 30°

S 24 x 5 33°

Rd 30 x 1/8

(Glühlampe)

Nach dem Verwendungszweck unterscheidet man Befestigungs- und Bewegungs-

gewinde. Als Befestigungsgewinde dienen meist Spitzgewinde. Mit Bewegungsge-

winden, meist Trapez- oder Sägengewinden, werden drehende Bewegungen in ge-

radlinige umgewandelt z.b. Leitspindel bei der Drehmaschine.

Einteilung nach der Gangrichtung:

Nach der Gangrichtung (Drehsinn) unterscheidet man Rechts- und Linksgewinde. Ein

Linksgewinde wird nur dann verwendet, wenn sich ein Rechtsgewinde lösen würde,

z.b. Fahrradpedal. Linksgewinde werden mit der Bezeichnung „LH“ (Left Hand) be-

zeichnet, z.b. M20 x 1-LH.

Einteilung nach der Gangzahl:

Nach der Gangzahl unterscheidet man ein- und mehrgängige Gewinde. Mehr-

gängige Gewinde verwendet man, wenn bei einer Umdrehung große axiale Bewe-

gungen verlangt werden, wie z.b. bei Spindelpressen oder Schnecken. Bei der Be-

zeichnung von mehrgängigen Gewinden folgt nach dem Nenndurchmesser die Stei-

gung u. dann der Buchstabe P mit der Teilung. Z.B. Tr 32 x 18 P6 (18 : 6 = 3gängiges

Trapezgewinde).

30°


Prüfen, Messen, Lehren

8

Prüfen: Feststellen, ob der Prüfgegenstand vorgeschriebene Bedingungen

(Form, Längen, Winkel) erfüllt.

Messen: Vergleichen einer Länge oder eines Winkels mit einem Messmittel.

Dabei wird das Ist-Maß festgestellt.

Lehren: Feststellen mit Hilfe einer Lehre, ob der Prüfungsgegenstand in

bezug auf Form und Größe zwischen vorgegebenen Grenzen liegt.

Man erhält keinen Messwert (Zahlenwert).

- Alle Prüfmittel sind nur punktuell anzuwenden!

(Nicht über das zu prüfende Werkstück schieben)

Die Prüfmittel werden nach DIN 2257 unterteilt:

anzeigende

Messgräte

Messmittel

Messen

Prüfen

Prüfmittel

- Messschieber - Gliedermaßstab

- Bügelmessschraube - Stahlmaßstab

Lehren

Hilfsmittel Lehren

- Messständer - Anschlagwinkel

- Prismen - Flachwinkel

Maßverkörpe-

rungen


Der Messschieber

9

Der Messschieber (Schieblehre) ist das wichtigste und am meisten benutzte Mess-

werkzeug des Mechanikers. Mit ihm kann man Außen-, Innen- und Tiefenmessungen

durchführen.

Der Aufbau des Messschiebers:

Bild 8

1. Fester Messschenkel 5. Nonius

2. Beweglicher Messschenkel 6. Feststellschraube

3. Messspitzen 7. Tiefenmaß

4. Messschiene mit Maßstab


10

Das Besondere an einem Messschieber ist der „Nonius“.

z.B. 1/10 Nonius

Bild 9

Arten von Schieblehren

Zehntel-Nonius:

Aufteilung von 9 mm in 10 Teile

Ablesegenauigkeit (Now) = 0,1 mm

Zwanzigstel-Nonius:

Aufteilung von 39 mm in 20 Teile

Ablesegenauigkeit (Now) = 0,05 mm

Fünfzigstel-Nonius:

Aufteilung von 49 mm in 50 Teile

Ablesegenauigkeit (Now) = 0,02 mm

Messschieber mit Rundskala oder elektronischer Ziffernanzeige, Tiefenmessschie-

ber, Nutenmessschieber, Lochabstandmessschieber

Der Umgang mit dem Messschieber

Der Messschieber ist besonders pfleglich zu behandeln!

Es ist darauf zu achten, dass er immer auf einer sauberen weichen Unterlage abge-

legt wird. z.B. nicht in einer Spänwanne, auf Werkzeugmaschinen oder im Materialla-

ger. Die Mess- und Prüfflächen sollen sauber und gratfrei sein. Zu hohe Messkraft

(Kippfehler) und schräges Ansetzen der Messschenkel muss vermieden werden. Es

wird nur punktuell gemessen und nicht gleitend über die zu messende Fläche. Einen

zu schrägen Blickwinkel (Parallaxe) auf den Nonius aufgrund der Messabweichungen


11

vermeiden. Billige Messschieber sind wegen ihrer Herstellungsunkgenauigkeiten

nicht zu empfehlen.

Bügelmessschraube

Die Bügelmessschraube (Mikrometerschraube) gestattet das Ablesen von 1/100

mm. Auf der Skalenhülse liest man die ganzen und halben Millimeter ab, auf der

Messtrommel die Hundertstelmillimeter. Bei der meist üblichen Steigung der Spindel

von 0,5 mm ist die Skalentrommel mit 50 Teilstrichen versehen. Wird die Skalen-

trommel um einen Teilstrich gedreht, verschiebt sich die Messspindel axial um 0,5

mm : 50 = 0,01 mm.

Handhabung der Bügelmessschraube

- Ablage auf einer weichen Unterlage

- Die Bügelmessschraube darf nicht im zusammengedrehten Zustand abgelegt

werden.

- Die Bügelmessschraube darf nur an dem Bügel, der meist mit Isolierplatten

gegen Wärme ausgerüstet ist, gehalten werden.

- Die Messspindel wird langsam an das Werkstück mit der Gefühlsschraube

(auch Kupplung oder Gefühlsratsche genannt) herangeführt. Die Messkraft

der Gefühlsschraube ist auf 5 N bis 10 N begrenzt.

Einflüsse auf die Messabweichung

- Steigungsfehler und Spiel der Messspindel

- Unparallelität und Unebenheit der Messflächen

- Verkanten des Werkstückes, Schmutz, Grat

- Aufbiegen des Bügels durch die Messkraft

- Abweichen von der Bezugstemperatur

Aufbau der Bügelmessschraube

Bild 10


Beispiele:

Anreißen

12

Stellung 22,25 Stellung 26,64

Bild 11

Durch Anreißen (oder Anzeichnen) werden Maße der Zeichnung vor der Bearbeitung

auf das Werkstück übertragen.

Zu den Anreißwerkzeugen gehören:

- Höhenreißer

- Streichmaß

- Stangenzirkel

- Anreißnadel

- Zirkelmessschieber

- Spitzzirkel

- Parallelreißer

Das am meisten benutzte Anreißwerkzeug ist sicherlich die Anreißnadel. Die An-

reißnadel besitzt aber den Nachteil, dass sie die Oberfläche des Werkstückes durch

ihre Risslinie beschädigt. Dieses muss man beim Anreißen immer bedenken. Man

sollte sich immer vorher überlegen, wie weit angerissen werden soll. Dort anreißen,

wo auch nur ein Anriss notwendig ist, also nicht immer über das ganze Werkstück

anreißen. Dünnwandige oder gehärtete Werkstücke und kerbempfindliche Werkstü-

cke werden mit einer Messingreißnadel angerissen, Leichtmetall-Werkstücke (z.B.

Aluminium) mit einem Bleistift. Oft ist es notwendig, dass Risslinien gut sichtbar ge-

macht werden müssen. Dieses wird mit Hilfe von Anreißfarbe (Fluid) oder einem An-

reißstift erledigt. Die Anreißfarbe kann mit Spiritus entfernt werden.

Vorgang beim Anreißen

Vor jedem Anreißen müssen am Werkstück Kanten oder Flächen vorgearbeitet sein,

von denen man ausgeht und auf die man anderen Maße bezieht. Sollte es nicht mög-

lich sein, solche Bezugskanten oder Bezugsflächen zu schaffen, so reißt man eine


13

Bezugslinie an, von der die Maße abgetragen werden, z.B. auf Blechen. Es sind

mindestens zwei Maßbezugslinien oder -kanten erforderlich.

Anreißen von Geraden, rechtwinkligen Flächen o.ä.

Hilfsmittel: Anreißnadel, Stahlmaßstab, Anschlagwinkel bzw. Stahlwinkel

Anreißen von Kreisen, Kreisbogen o.ä.

Um einen Kreisbogen mit einem Zirkel zu schlagen, muss der Mittelpunkt des Krei-

ses vorher gekörnt werden. Damit wird das Weggleiten des Zirkels vermieden.

Hilfsmittel: Spitzzirkel, Stangenzirkel, Zirkelmessschieber, Körner, Hammer

Anreißen von größeren bzw. komplizierten Werkstücken

Größere Werkstücke oder auch solche mit komplizierten Formen werden auf An-

reißplatten mittels Parallelreißer oder Höhenreißer angerissen (Bild 12).

Bild 12


Körnen

14

Die durch das „Anreißen“ entstandenen Schnittpunkte der Linien werden durch Kör-

nen für eine weitere Bearbeitung festgelegt. Vor dem Bohren muss das Werkstück

immer angekörnt werden. Die Spitze des Körners soll in einem Winkel von 60° ange-

schliffen sein. Der Körner ist vorne und hinten gehärtet.

Nur einen spitz angeschliffenen Körner benutzen! Der Kopf des Körners darf keinen

Grad (überstehende scharfe Kante, auch „Bart“ genannt) aufweisen. Ansonsten muss

der Grad abgeschliffen werden.

Werkstücke, die gekörnt werden sollen, sind auf einer harten Unterlage (Stahlplatte,

oder Amboss des Schraubstockes) zu legen. Besonders beim Körnen von Blech ist

eine Stahlplatte unerlässlich, da ansonsten das Blech beim Körnen durchgedrückt

werden würde. Auf keinen Fall eine Holzunterlage verwenden.

Der Körner muss mit einer Hand senkrecht (90°) auf die Werkstückoberfläche gehal-

ten werden. Der Blickkontakt ist auf die Spitze des Körners gerichtet. Die Körnung

erfolgt mit einem gezielten Hammerschlag auf den Körner. Dadurch entsteht eine

kegelförmige Vertiefung im Werkstück.


Sägen

15

Das Sägen dient zum Trennen von Werkstoffen und zum Herstellen von Ein- und Aus-

schnitten. Die Zähne des Sägeblattes wirken wie viele kleine Meißel.

Je härter der Werkstoff, desto feiner muss die Zahnteilung des Sägeblattes sein.

Sägearten

Bügelsäge

Puk-Säge

Einstreichsäge (für schmale Schlitze)

Bild 13

Um ein Festklemmen des Sägeblattes zu verhindern, muss der Schnitt breiter sein

als das Sägeblatt. Das wird durch Hohlschleifen, Schränken der Zähne oder durch

Wellen des Sägeblattes erreicht.

Laubsägebogen

(vorwiegend für Bleche)


Praktische Hinweise

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- Beim Einspannen des Sägeblattes müssen die Zähne in Schneidrichtung

zeigen

- Unter kleinem Winkel an der Werkstückkante ansägen. Das Ansägen kann

durch Einkerben der Hinterkannte des Werkstücks mit der Dreikantfeile erleichtert

werden.

- Beim Sägen immer die ganze Länge des Sägeblattes benutzen.

- Bei der Vorwärtsbewegung leichten Druck auf das Blatt ausüben und bei der

Rückwärtsbewegung entlasten.

- Rohre zur Verhinderung des Zahnbruchs nicht glatt durchsägen, sondern nach

dem Durchsägen bis zur inneren Rohrwand immer weiter drehen.

- Werkstücke kurz einspannen

Feilen

Die Feile ist ein mehrschneidiges, spanendes Werkzeug zum Abtragen geringer

Mengen von Werkstoff.

Aufbau einer Feile

Bild 14

Feilen besitzen meistens eine eingeschlagene Nummer, die sogenannte „Hiebnum-

mer“. Feilen mit einer 1 sind grobe, mit einer 2 mittlere, mit einer 3 feine Feilen.

Querschnittsformen für Feilen

Querschnitt

Benennung flachstumpf dreikant vierkant halbrund rund messerförmig


Für die Auswahl der Feilen nach dem Hieb gilt folgende Regel:

- Weicher Werkstoff / Schruppen: Grober Hieb und große Zahnteilung

- Harter Werkstoff / Schlichten: Feiner Hieb und kleine Zahnteilung

Wichtige Feilregeln:

- Das Werkstück ist so kurz wie möglich einzuspannen (z.B. im Schraubstock)!

- Nur während des Vorstoßens darf auf die Feile Druck ausgeübt werden!

17

- Werkstücke nur mit einem Pinsel säubern!

- Die Feilen werden mit einer Feilenbürste oder mit einem Messingblech gereinigt.

Das Entgraten

Werkstücke, die spanend behandelt wurden, besitzen an den Werkstückkanten eine

scharfe Kante, einen sogenannten „Grat“, der entfernt werden muss. Dabei ist das

Werkstück möglichst in eine 45°-Grad-Lage zu spannen, damit die Feile einen ent-

sprechenden Winkel zur Oberfläche einnehmen kann. Nach dem Entgraten der

Werkstückkante entsteht eine „Fase“. Es ist grundsätzlich immer zu entgraten.

Biegen

Beim Biegen werden die äußeren Fasern des Werkstückes gestreckt, die inneren

dagegen gestaucht. Zwischen beiden befindet sich die neutrale Faser, deren Länge

beim Biegen unverändert bleibt.

Faserverlauf beim Biegen

Bild 15

Beim Biegen von Blechen muss auf die Walzrichtung des Werkstückes geachtet

werden. Die Biegekante soll möglichst quer zur Walzrichtung liegen, vor allem dann,

wenn der Biegehalbmesser klein ist. Beim scharfkantigen Biegen besteht Bruchge-

fahr.

Nach dem Biegen tritt je nach Werkstoff, Biegehalbmesser und Walzrichtung ein

Rückfedern auf. Das Werkstück muss deshalb überbogen werden, damit nach dem

Auffedern der gewünschte Biegewinkel erreicht wird.


Biegevorgang eines Bleches:

18

1. Blech auf Maß schneiden und gut entgraten (Verletzungsgefahr)

2. Darauf achten, dass das Blech eben ist. Unebenheiten lassen sich auf einer

Richtplatte mit einem Kunststoffhammer beseitigen

3. Biegekanten anreißen

4. Blech fest mit oder ohne Biegehilfsvorrichtung im Schraubstock einspannen.

Darauf achten, dass glatte Schraubstockbacken benutzt werden.

5. Die Biegekante mit einem festen Stück Holz oder Kunststoff und einem Hammer

umformen.

Gewindeschneiden von Hand

Innengewinde

Innengewinde werden mit Gewindebohrern geschnitten. Es muss zuvor jedoch ein

Kernloch gebohrt werden. Nach dem Bohren wird das Kernloch mit einem 90°-

Kegelsenker angesenkt.

Gewindebohrerarten:

3-teiligen Handgewindebohrersatz

Vorschneider: Kennzeichnung durch einen Strich

Mittelschneider: Kennzeichnung durch zwei Striche

Fertigschneider: Kennzeichnung durch drei oder keine Striche

2-teiligen Handgewindebohrersatz

Er besteht aus Vor- und Fertigschneider und wird für Fein- und Withworth- Rohrge-

winde verwendet.

Einschnitt-Handgewindebohrer

Er besitzt einen Schälanschnitt und eignet sich zum schneiden von Gewinden in Ble-

chen und dünnen Werkstücken.

Einspannwerkzeug für Handgewindebohrer


Außengewinde

19

Verstellbares Windeisen

Bild 16

Außengewinde werden mit Schneideisen in einem Arbeitsgang hergestellt. Dabei ist

der Nenndurchmesser des Gewindes gleich dem Durchmesser des Rundteils, auf

dem das Gewinde geschnitten werden soll. Z.B. M 6 Gewinde ∅6 mm Rundstahl. An

dem Rundstahl muss vorher eine Fase angedreht oder gefeilt werden, damit der

Schneidring anschneidet. Die Fase soll kleiner sein, als der Kerndurchmesser des

Nenngewindes.

Einspannwerkzeug für Schneideisen

Schneideisen Schneideisenhalter

Hinweise für das Gewindeschneiden

Bild 17

- Richtigen Kernlochdurchmesser wählen

- Beim Innengewindeschneiden auf richtige Reihenfolge der Gewindebohrer-

gänge achten

- Werkstücke fest und gerade einspannen

- Gewindebohrer mit Windeisen unter einem Winkel von 90° auf dem Werk-

stück ansetzen und schneiden.

- Geeignete Schmiermittel benutzen (Gewindeschneidöl)

- Späne beim Gewindeschneiden durch kurzzeitige Änderung der Drehrichtung

brechen

- Gewindebohrer und Schneidringe nach der Arbeit reinigen


Bohrmaschinen

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Neben der Handbohrmaschine mit Ständer gibt es auch Säulenbohrmaschinen (Bild

18). Zum Bohren größerer Löcher sind Ständerbohrmaschinen geeignet. Sie besit-

zen u.a. niedrige Drehzahlen, für große Bohrer bzw. Senker usw.

Maschinenschraubstöcke

Bild 18

Bild 19

Hinweise für die Benutzung von Bohrmaschinen

- Bohrungen vorkörnen

- Bohrer, Senker usw. kurz, zentrisch und fest im Bohrmaschinenfutter bis zum

Anschlag einspannen.

- Bohrmaschinentisch, Schraubstock und Werkstück vor dem Bohren reinigen.

- Werkstück fest und plan einspannen. Vergewissern, ob das Werkstück grat-

frei ist. Evtl. Unterlegstücke für den Maschinenschraubstock benutzen. Bei

größeren Bohrungen (ab 10 mm) den Maschinenschraubstock auf den Bohr-

maschinentisch gegen Verdrehen festschrauben.


- Geeignete Drehzahl einstellen

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- Größere Bohrungen ab 10 mm vorbohren

- Späne beim Bohren ständig durch kurzzeitige Vorschubänderung brechen

- Beim Bohren geeignete Kühl- und Schmiermittel verwenden (Bohremulsion)

- Späne immer mit Pinsel oder Spänhaken entfernen

- Enganliegende Kleidung tragen, besonders im Unterarmbereich

- Schmuck, Uhren, Ringe ablegen.

- Haare sichern. Evtl. Haarschutz tragen oder Haare zu einem Zopf zurückste-

cken

- Bohrmaschinen nie mit der Hand abbremsen

- Vor dem Einschalten den Zahnkranzschlüssel vom Bohrfutter abziehen

Drehmaschine

Wegen der Möglichkeit, Werkstücke zwischen Spitzen zu spannen, wird sie auch

Spitzendrehmaschine bezeichnet. Ihre Größe ist durch die Spitzenhöhe h und die

Drehlänge l bestimmt.

Bild 20

Gestell (1) dient zur Auflage des Maschinenbettes (2)

Maschinenbett (2) besteht aus den beiden Maschinenwangen und dient zur

Aufnahme von Spindelstock (3), Werkzeugschlitten (5) und

Reitstock (6).

Spindelstock (3) in ihm lagert die Arbeitsspindel, an der das Drehmaschinen-

futter (4) befestigt ist.

Werkzeugschlitten (5) besteht aus dem verschiebbaren Bettschlitten, dem Plan-

schlitten und dem Oberschlitten. Auf dem Oberschlitten wird

der Drehstahl gespannt.


22

Reitstock (6) sitzt verschiebbar auf dem Maschinenbett (2) und dient als

Gegenhalter beim Drehen sowie zur Aufnahme von Bohr-,

Senk-, Reib- und Gewindewerkzeugen. In dem Reitstock be-

findet sich die Reitstockpinole. Sie ist durch ein Handrad

verschiebbar und dient zur Aufnahme der genannten Werk-

zeuge.

Leitspindel (7) besitzt Trapezgewinde und wird zum Gewindedrehen be-

nutzt.

Zugspindel (8) besitzt eine Nut und wird zum Lang- und Plandrehen benutzt.

Schaltwelle (9) an der Schaltwelle ist der Einschalthebel (10) befestigt.

Vorschubgetriebe (11) dient zum Einstellen der häufig verwendeten Vorschubgrö-

ßen.

Schlosskasten (12) enthält die Schalt- und Bedienungselemente für die Haupt-

kupplung und den Plan- und Längszug.


Drehstahl (Drehmeißel)

Aufbau des Drehstahls

Winkel am Drehstahl

Werkstück

23

Bild 21

Bild 22

Alpha (α) = Freiwinkel, von α hängt die Reibung ab

Beta (β) = Keilwinkel, er ist beim Schruppen und harten Werkstoffen größer

als beim Schlichten und bei weichen Werkstoffen

Gamma (γ) = Spanwinkel, bei weichen Werkstoffen ist γ groß und bei harten

Werkstoffen ist γ klein

α

γ

β


Fräsmaschine

24

Nach der Lage der Frässpindel unterscheidet man Waagerecht- u. Senkrechtfräs-

maschinen. Universalfräsmaschinen haben eine waagerechte und/oder eine senk-

rechte Arbeitsspindel. Ihr Maschinentisch kann nach links oder nach rechts um jeweils

45° geschwenkt und oft auch gekippt werden.

Universalfräsmaschine

- Schalter START

- Schalter STOP

Bild 23

- Handrad für Querverstellung des Spindelstockes

- Kurbel für Schnellverstellung des Längsschlittens von Hand sowie zum Ein-

schalten des automatischen Vorschubes

- Vorwählschalter für Hauptmotor (Drehung links/rechts)

- Hauptschalter

- Vertikalfräskopf (um 45° nach links od. rechts schwenkbar)

- Fräser

- Rechteckiger Maschinentisch

- Handrad für Vertikalverstellung des Tisches


25

Ständerschleifmaschine (Schleifbock)

An diesen Maschinen werden Werkzeuge mit manueller Führung scharfgeschliffen.

Dabei muss die Werkstückauflage möglichst dicht an der Schleifscheibe stehen, weil

bei zu großem Abstand das Werkstück von der Schleifscheibe in den Spalt hinein-

gezogen werden kann. Werkstückauflage und Schutzhaube sind deshalb nachstell-

bar, um auch bei abgenutzter Schleifscheibe die erforderlichen Abstände einstellen

zu können.

Da meist im Trockenschliff gearbeitet wird, wählt man eine geringe Schnittgeschwin-

digkeit und eine harte Schleifscheibe und kühlt das zu schleifende Werkzeug öfter in

Wasser. Zum Schleifen von Werkzeugstählen eignen sich Schleifscheiben aus Ko-

rund, für Hartmetalle solche aus Siliziumkarbid.

Schleifregeln

Zulässige Abstände an Schutzhauben

Bild 24 Bild 25

- Vor jedem Aufspannen sind die Schleifscheiben einer Klangprobe zu unter-

ziehen. Die Schleifscheiben werden dazu in der Bohrung gehalten und mit ei-

nem Hartholzstück oder einem Schraubendrehergriff leicht angeschlagen.

Sind sie rissfrei, ergeben sie einen klaren Klang.

- Die Schleifscheiben müssen sich leicht und ohne Gewalt auf die Spindel

schieben lassen.

- Der Mindestdurchmesser der Flansche beträgt 2/3 x Scheibendurchmesser

- Es dürfen nur gleich große und an der Anlageseite gleich geformte Flansche

mit gleichen Zwischenlagen verwendet werden, um jede Biegebeanspruchung

zu vermeiden.

- Schleifscheiben müssen ausgewuchtet sein, sonst erzeugen sie Schwingun-

gen, die sich nachteilig auf die Schleifqualität, den Scheibenverschleiß und

die Schleifmaschine auswirken.


26

- Jede neu aufgespannte Schleifscheibe muss mindestens 5 Minuten bei der

höchstzulässigen Drehzahl probelaufen.

- Werkstückauflage und Schutzhaube dürfen nur bei stillstehender Maschine

nachgestellt werden.

- Nach öfteren Schleifen muss die Schleifscheibe mit einem Abrichtstab o.ä.

nachgeschliffen werden.

- Beim Schleifen, Drehen und Fräsen muss immer eine Schutzbrille getragen

werden.

Senken an der Bohrmaschine

Senken ist ein Bohrverfahren zur Erzeugung von senkrecht zur Drehachse liegenden

Profil- oder Kegelflächen.

Planeinsenken: Zur Herstellung einer am Werkstück vertieften, senkrecht zur

Drehachse liegenden ebenen Fläche, z.B. einer zylindrischen

Einsenkung für den Kopf einer Zylinderschraube.

Profilsenken: Zur Herstellung einer kegeligen oder profilierten Senkung, z.B.

einer kegeligen Senkung für Senkkopfschrauben. Das Entgraten

von Bohrungen mit einem 90°-Kegelsenker ist ebenfalls ein Pro-

filsenken.

- Zapfendurchmesser vorbohren (der ∅ ist auf dem Senker selbst bezeichnet)

- senken mit niedriger Geschwindigkeit

- Schmieröl verwenden

- Senkung mit 90° Kegelsenker entgraten

Zentrieren

Zentrieren ist ein Bohrverfahren, das vorwiegend beim Drehen an der Drehmaschine

Verwendung findet. Werkstücke erhalten vor dem Bohren eine Zentrierung, um ein

weiteres Arbeiten möglich zu machen. Zwei Zentrierungen am Werkstück ermögli-

chen eine Aufnahme zwischen zwei Spitzen in der Drehmaschine für nachfolgende

Arbeiten.

- hohe Drehgeschwindigkeit

- kleiner Vorschub

- reichlich Kühlschmierung


27

Drehen an der Universaldrehmaschine

Nach der Vorschubrichtung unterscheidet man:

Langdrehen: Die Werkzeugbewegung ist parallel zur Drehachse des Werk-

stückes gerichtet.

Plandrehen: Auch Querdrehen genannt. Die Werkzeugbewegung ist senk-

recht zur Drehachse des Werkstückes gerichtet.

Die wichtigsten Anwendungen der Drehmaschine sind:

Langdrehen, Plandrehen, Innendrehen, Kegeldrehen, Formdrehen, Abstechen und

Gewindedrehen

Arbeitsregeln:

- Schutzbrille tragen

- Enganliegende Kleidung, besonders im Unterarmbereich, tragen.

- Schlüssel des Drehmaschinenfutters immer abziehen.

- Bevor die Drehmaschine eingeschaltet wird, mit einer Hand kurz das Dreh-

maschinenfutter durchdrehen. Hierbei wird ein Steckenlassen des Futter-

schlüssels bzw. ein Hineinfahren des Drehstahls in die Futterbacken bemerkt.

- Spannbacken des Drehmaschinenfutters dürfen nicht weit aus dem Futter

herausragen

- Der Drehstahl muss genau auf der Werkstückmitte stehen

- Werkstücke und Werkzeuge kurz und fest einspannen

- Zentrierspitzen, Bohrfutter usw., die in die Pinole des Reitstocks aufgenom-

men werden sollen, müssen an den Schaftflächen immer sauber sein, genau

wie die Innenseite der Pinole selbst.

- Keine Werkstücke, Werkzeuge usw. auf der Drehmaschine ablegen. Ablage-

tisch benutzen.

- Zum Entfernen der Späne den Spänehaken oder einen Pinsel benutzen. Nie-

mals mit den Fingern Späne entfernen!)


28

- Beim Bohren und Zentrieren Kühlmittel verwenden.

- Die Innenseiten der Spannbacken vom Drehmaschinenfutter müssen bei der

Aufnahme von Werkstücken sauber sein.

Fräsen an der Universalfräsmaschine

Fräser sind umlaufende Schneidwerkzeuge mit mehreren Schneiden. Das Werkzeug

führt die Schnittbewegung, das Werkstück den Vorschub aus.

Fräsarten

Walzenfräsen (Umfangsfräsen)

Fräswerkzeuge

Bild 26

a) Nach der Form u. Herstellung der Zähne

- Spitzgezahnte Fräser

- Hinterdrehte Fräser

- Fräser mit eingesetzten Zähnen

b) Nach der äußeren Form

-Schaftfräser -Scheibenfräser

-Winkelfräser -Messerköpfe

-Walzenfräser -Nutenfräser

-Prismenfräser -Formfräser aller Art

c) Nach der Richtung der Zähne

Stirnfräsen

Bild 27


29

Nach der Richtung der Vorschubbewegung unterscheidet man Fräser mit geraden,

schrägen u. spiralförmigen Zähnen. Nach der Richtung der Vorschubbewegung zur

Schnittbewegung unterscheidet man:

Gegenlauffräsen (Bild 29)

Vor dem Spananschnitt gleitet und schabt die Schneide über die Werkstückoberflä-

che und verschleißt die Freifläche. Beim Austritt der Schneide fällt die Schnittkraft auf

Null zurück. Dabei können Rattermarken auf dem Werkstück entstehen

Gleichlauffräsen (Bild 28)

Der Tischantrieb der Fräsmaschine darf beim Gleichlauffräsen kein Spiel haben, weil

die Schneide des Fräsers voll in das Material eindringt. Es entstehen sehr große

Kräfte und der Fräser versucht das Werkstück unter sich zu ziehen. Die Oberfläche

der Werkstücks wird aber glatter, als beim Gegenlauffräsen.

große Schnitttiefe: Der Vorschub muss möglichst groß sein, die Schnitttiefe und die

(schruppen) Schnittgeschwindigkeit klein.

kleine Schnitttiefe: Die Schnittgeschwindigkeit muss groß sein, der Vorschub und

(schlichten) die Schnitttiefe klein.

Bild 28

Arbeitsregeln:

- Fräswerkzeuge fest und bis zum Anschlag einspannen

- Werkzeuge sauber, gratfrei und parallel im Schraubstock einspannen

- Unterlegstücke (immer 2 Stück) müssen plan, gratfrei und sauber sein

- Werkstücke mit einem rückschlagfreien Hammer fest auf die Unterlegstücke

schlagen, nur so ist ein paralleler Sitz des Werkstücks gegeben

- vergewissern, ob die Schraubstockstellung (90°) stimmt

- die einzelnen Züge (X,Y,Z) beim Fräsen sichern durch Feststellhebel

- möglichst das Gleichlauffräsen anwenden

Bild 29


30

- keine Messwerkzeuge usw. auf dem Maschinentisch ablegen

- Kühlschmierstoff verwenden

- Reinigung nur mit dem Pinsel

Literatur:

Fachkunde Metall, Verlag: Europa Lehrmittel, Haan Gruiten, 1992, 51. Aufl.

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