Drehmaschinenkurs. Tutorat im Fach Technik Pädagogische Hochschule Freiburg Fakultät für Mathematik, Naturwissenschaften und Technik

Transkript

1 Drehmaschinenkurs Tutorat im Fach Technik Pädagogische Hochschule Freiburg Fakultät für Mathematik, Naturwissenschaften und Technik Abbildung 1: Maximat Super 11

2 Kurzfassung Kurzfassung Gegenstand der hier vorgestellten Arbeit ist eine Dokumentation zum Aufbau, der Benutzung und dem sicheren Umgang mit der Drehmaschine. Ebenso beinhaltet diese Arbeit eine Auswahl an Drehwerkzeugen und die Berechnung der Schnittdaten. Drehen ist ein spanendes Fertigungsverfahren mit geometrisch bestimmter Schneide und kreisförmiger Schnittbewegung. 1 1 Vgl. Braun, H. (1996) S.134. Drehmaschinenkurs 2

3 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Kurzfassung... 2 Inhaltsverzeichnis... 3 Lernziele Aufbau der Drehmaschine Maschinenaufbau Spindelstock Werkzeugschlitten Reitstock Wartung der Drehmaschine Drehwerkzeuge Schnittgeschwindigkeiten berechnen Sicherheitsunterweisung Arbeitsblatt Abbildungsverzeichnis Literaturverzeichnis Drehmaschinenkurs 3

4 Lernziele Lernziele nach Schmayl/Wilkening Inhaltsbezogene Lernziele Fertigungsschritte von Drehteilen planen Dem Tabellenbuch Informationen über Schnittdaten und Schnittgeschwindigkeiten entnehmen Die wichtigsten Teile der Drehmaschine benennen Verschiedene Drehmeißel und deren Einsatzzweck nennen können Die richtige Auswahl von Schnitttiefe, Vorschub und Schnittgeschwindigkeit beim Schruppen und Schlichten treffen 1.2 Prozessbezogene Lernziele mit der Drehmaschine einfaches Längs- und Plandrehen durchführen Werkstücke in dem Drehmaschinenfutter spannen Verschiedene Drehmeißel einspannen und ausrichten die Regeln für das Einspannen von Werkstücken beschreiben können richtige Aussagen zur Arbeitssicherheit beim Drehen treffen 1.3 Verhaltensbezogene Lernziele Einhaltung der Sicherheitsvorschriften Verantwortungsvoller Umgang mit der Drehmaschine und den Drehwerkzeugen selbstständiges Arbeiten mit der Drehmaschine 2 Schmayl/Wilkening. (1995). S125. Drehmaschinenkurs 4

5 2 Aufbau der Drehmaschine 2 Aufbau der Drehmaschine 2.1 Maschinenaufbau Abbildung 2: Maschinenaufbau Das Drehmaschinenbett ist die tragende Baugruppe. Es muss besonders schwingungssteif und schwingungsdämpfend ausgeführt sein, damit die Oberflächenqualität des gedrehten Werkstückes und die Werkzeugstandzeit nicht durch Schwingungen verringert werden. Das Maschinenbett wird deshalb meist aus Gusseisen, dessen Hohlräume mit kunstharzgebundenem Granit (Polymerbeton) gefüllt sind oder aus massivem Mineralguss (Reaktionsharzbeton), hergestellt. 3 3 Vgl. Braun, H. (1996) S.155. Drehmaschinenkurs 5

6 2 Aufbau der Drehmaschine 2.2 Spindelstock Abbildung 3: Spindelstock Die im Spindelstock in Wälzlagern geführte Arbeitsspindel wird meist von einem Drehstrommotor über ein Getriebe mit Drehzahlstufung angetrieben. Die Arbeitsspindel dient der Aufnahme der Spannmittel, mit deren Hilfe das Werkstück eingespannt wird Werkzeugschlitten Abbildung 4: Werkzeugschlitten 4 Vgl. Braun, H. (1996) S.156. Drehmaschinenkurs 6

7 2 Aufbau der Drehmaschine Der Werkzeugschlitten, der auf dem Bett geführt wird, ermöglicht das Spannen und die Bewegung der Werkzeuge. Er besteht aus dem Bettschlitten mit dem Schlosskasten, dem Planschlitten (Querschlitten) und dem Oberschlitten mit der Spannvorrichtung für das Drehwerkzeug. Bett- und Planschlitten werden entweder von Hand (Handzug mittels Kurbel), durch die Zugspindel (Lang- und Planzug) oder die Leitspindel (Gewindezug) bewegt. Die Bewegung der Schlitten heißt Zug. Der Oberschlitten dient der Aufnahme der Drehwerkzeuge und kann meist nur von Hand bewegt werden. Zum Drehen kurzer Kegel kann er nach einer Skala auf den verlangten Winkel eingestellt (geschwenkt) werden Reitstock Abbildung 5: Reitstock Der Reitstock dient zur Abstützung langer Werkstücke, zur Aufnahme des Werkstückes zwischen Zentrierspitzen oder zur Aufnahme von Bohrwerkzeugen. Er wird auf den Wangen des Drehmaschinenbettes geführt und kann an jeder beliebigen Stelle durch einen Spannhebel festgeklemmt werden. Die Reitstockpinole ist durch eine Gewinde- 5 Vgl. Braun, H. (1996) S.156. Drehmaschinenkurs 7

8 2 Aufbau der Drehmaschine spindel mit einem Handrad verschiebbar und kann mit einem Klemmhebel festgeklemmt werden. Ein Innenkegel in der Pinole nimmt die Zentrierspitze, ein Bohrfutter oder Werkzeuge mit kegeligem Schaft auf. Der Reitstock ist durch eine Stellschraube quer zur Drehachse verstellbar. Dadurch kann man die Zentrierspitzen der Arbeitsspindel und der Pinole zum genauen Fluchten bringen oder seitlich gegeneinander verstellen. 6 6 Vgl. Braun, H. (1996) S.157. Drehmaschinenkurs 8

9 3 Wartung der Drehmaschine 3 Wartung der Drehmaschine Vor Beginn der Dreharbeiten ist die Maschine zu warten. Schmiernippel Abbildung 6: Wartung der Drehmaschine An der Drehmaschine befinden sich vier Schmiernippel, siehe Abbildung 6. Diese sind mit der Fettpresse abzuschmieren. Die Laufflächen der Pinole und des Werkzeugschlittens werden eingeölt. Drehmaschinenkurs 9

10 4 Drehwerkzeuge 4 Drehwerkzeuge Rechter Seitendrehmeißel mit Hartmetall-Wendeschneidplatte Abbildung 7: rechter Seitendrehmeißel Neutraler Drehmeißel mit Hartmetall- Wendeschneidplatte Abbildung 8: neutraler Drehmeißel Innendrehmeißel mit Hartmetall- Wendeschneidplatte Abbildung 9: Innendrehmeißel Abstechdrehmeißel Abbildung 10: Abstechdrehmeißel Drehmaschinenkurs 10

11 4 Drehwerkzeuge Bohrfutter für die Pinole Abbildung 11: Bohrfutter Backenfutterschlüssel für das Drehmaschinenfutter Abbildung 12: Backenfutterschlüssel Die hier dargestellten Drehwerkzeuge sind in der Metallwerkstatt der PH-Freiburg vorhanden. Drehmaschinenkurs 11

12 5 Schnittgeschwindigkeiten berechnen 5 Schnittgeschwindigkeiten berechnen Die Wahl der Schnittgeschwindigkeit Vc ist im Wesentlichen von der Bearbeitbarkeit des Werkstoffs, dem eingesetzten Schneidstoff und dem Drehverfahren abhängig. Richtwerte für die Schnittgeschwindigkeit können aus Tabellen oder aus den Schneidstoffkatalogen der Hersteller entnommen werden. 7 8 Abbildung 13: Schnittgeschwindigkeitsdiagramm 7 Vgl. Braun, H. (1996) S Welt der Fertigung (2011): Drehzahldiagramm. Drehmaschinenkurs 12

13 5 Schnittgeschwindigkeiten berechnen Abbildung 14: Drehzahldiagramm 9 9 Fischer, U. (1999) S.262. Drehmaschinenkurs 13

14 6 Sicherheitsunterweisung 6 Sicherheitsunterweisung o Die Drehmaschine darf ohne genaue Kenntnisse der Bedienung nicht eingeschaltet werden! o Beim Drehen ist eine Schutzbrille zu tragen! o Vor dem Einschalten des Vorschubs ist von Hand durchzukurbeln um festzustellen, ob der Schlitten nirgends anstößt. Anschließend ist der Endanschlag in die richtige Position zu bringen. o Das Drehmaschinenbett darf nicht als Ablage für Werkzeuge und Werkstücke genutzt werden! o Es dürfen nur Drehmaschinenfutter verwendet werden, die zur Maschine gehören! o Der Schlüssel des Drehmaschinenfutters ist nach Verwendung, sofort abzuziehen! o Hervorstehende Werkstücke sind vor dem Einschalten der Maschine auf freien Durchgang zu prüfen! o Lange Werkstücke werden beim Drehen mit einer Zentrierspitze abgesichert! o Der Wechsel des Drehmeißels darf nie bei laufender Maschine erfolgen! o Die Änderung der Drehzahl der Maschine darf nur im Stillstand durchgeführt werden! o Späne sind nicht mit der Hand, sondern mit einem Spanhaken zu entfernen! o Bei Verwendung des Vorschubs, ist dieser zuerst und danach die Maschine abzuschalten! o Ringe, Halsketten und sonstiger Körperschmuck sind abzulegen! o Weite Kleidung, Schals sind an der Drehmaschine untersagt! o Lange Haare sind durch das Tragen eines Haarnetzes zu schützen! o Werkstücke dürfen nicht über den Spindelstock hinausragen, sondern müssen gekürzt werden. Drehmaschinenkurs 14

15 7 Arbeitsblatt 7 Arbeitsblatt Benenne die Teile der Drehmaschine: Abbildung 15: Arbeitsblatt Drehmaschine Drehmaschinenkurs 15

16 Abbildungsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: Maximat Super Abbildung 2: Maschinenaufbau... 5 Abbildung 3: Spindelstock... 6 Abbildung 4: Werkzeugschlitten... 6 Abbildung 5: Reitstock... 7 Abbildung 6: Wartung der Drehmaschine... 9 Abbildung 7: rechter Seitendrehmeißel Abbildung 8: neutraler Drehmeißel Abbildung 9: Innendrehmeißel Abbildung 10: Abstechdrehmeißel Abbildung 11: Bohrfutter Abbildung 12: Backenfutterschlüssel Abbildung 13: Schnittgeschwindigkeitsdiagramm Abbildung 14: Drehzahldiagramm Abbildung 15: Arbeitsblatt Drehmaschine Drehmaschinenkurs 16

17 Literaturverzeichnis Literaturverzeichnis Braun, H. (2010): Fachkunde Metall (Hrsg.), Europa-Fachbuchreihe für metalltechnische Berufe, 56., neu bearbeitete Auflage, Haan-Gruiten: Verlag Europa-Lehrmittel Nourney. Fischer, U. (1999): Tabellenbuch Metall (Hrsg.), Europa-Fachbuchreihe für Metallberufe, 41., neubearbeitete und erweiterte Auflage, Haan-Gruiten: Verlag Europa- Lehrmittel Nourney. Schmayl, W. und Wilkening, F.(1995): Technikunterricht. 2.überarbeitete und erweiterte Auflage. Bad Heilbrunn: Verlag Julius Klinkhardt. Welt der Fertigung (2011): Drehzahldiagramm. Online verfügbar unter: Drehmaschinenkurs 17