Arbeitsauftrag Praktische Aufgabe Gewichtung: 50 % Vorgabezeit: VO 2007 14 h Vorbereitung der praktischen Aufgabe Vorgabezeit: VO 2007 8 h Durchführung der praktischen Aufgabe: VO 2007 6 h Phasen Gestreckte Abschlussprüfung Teil 2 Industriemechaniker/-in Die Gewichtung der Abschlussprüfung Teil 2 beträgt 60 % Prüfungsbereiche als Gesamtüberblick Gewichtung Planung 20 % Durchführung und Kontrolle 40 % Beobachtung, begleitendes Fachgespräch (max. 20 min.) 40 % Schriftliche Aufgabenstellungen Fertigungstechnik Wirtschafts- und Sozialkunde Gewichtung: 50 % Vorgabezeit: VO 2007 4 h 15 min. Vorgabezeit: 105 min. Gewichtung: 40 % Teil A 28 gebundene Aufgaben 3 Aufgaben zur Abwahl 8 Aufgaben ohne Abwahlmöglichkeit 4 Aufgaben zur Mathematik 4 Aufgaben zur Technischen Kommunikation Teil B 8 ungebundene Aufgaben, keine Abwahl möglich Fertigungstechnik Vorgabezeit: 105 min. Gewichtung: 40 % Teil A 28 gebundene Aufgaben 3 Aufgaben zur Abwahl 8 Aufgaben ohne Abwahlmöglichkeit 4 Aufgaben zur Mathematik 4 Aufgaben zur Technischen Kommunikation Teil B 8 ungebundene Aufgaben, keine Abwahl möglich In dem vorliegenden Buch sind die schriftlichen Prüfungsaufgaben enthalten für: Die Teil A und Teil B sowie für die Fertigungstechnik Teil A und Teil B. 5
Prüfung 1: Kegelradantrieb P1 Wichtiger Hinweis Bevor Sie mit der Bearbeitung bzw. dem Lösen der Prüfungsaufgaben beginnen, trennen Sie bitte die dazugehörigen Zeichnungen für die Prüfung aus diesem Buch heraus und legen Sie diese gemeinsam mit der Gesamtzeichnung, Format DIN A3, übersichtlich auf Ihren Arbeitstisch. Erst dann beantworten Sie die Prüfungsaufgaben. Schriftliche Aufgabenstellung Der Prüfungssatz besteht aus folgenden Unterlagen: Gesamtzeichnung Blatt P1-1(4), Format DIN A3, siehe Anhang Gesamtzeichnung Blatt P1-2(4), Format DIN A4 Stückliste Blatt P1-3(4), Format DIN A4 Einzelteilzeichnung Blatt P1-4(4), Format DIN A4 Teil A und Teil B Fertigungstechnik Teil A und Teil B Die Unterlagen sind am Ende der Vorgabezeit von 3,5 h dem Prüfer zu übergeben. 7
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Prüfung 1 Teil A Industriemechaniker/-in Kegelradgetriebe Das Kegelradgetriebe besteht aus verschiedenen Bauelementen. Die nachfolgenden Aufgaben beziehen sich auf diese Bauteile oder ähnliche Problemstellungen. 14 nicht abwählbar! Vom linksseitigen Bund der Antriebswelle (Pos.-Nr. 7) Bl. P1-2(4) ist im Abstand von 20 mm eine Bohrung mit dem Ø 4 mm eingebracht. Wozu dient diese Bohrung? Es ist eine Sollbruchstelle Es ist eine Kernlochbohrung für einen Gewindestift Hier kann die Luft entweichen, wenn das Ritzel (Pos.-Nr. 8) gefügt wird Das Ritzel (Pos.-Nr. 8) wird mit einem Zylinderstift gesichert Es ist eine Zulaufbohrung für das Getriebeöl 15 nicht abwählbar! Die Passfeder (Pos.-Nr. 29) Bl. P1-2(4) wird auf Abscherung belastet. Wie groß ist die zulässige Scherkraft F zul in N, wenn die zulässige Scherspannung τ azul = 220 N/mm² nicht überschritten werden soll? F zul = 16,9 kn F zul = 167,4 kn F zul = 169,5 kn F zul = 236,5 kn F zul = 321,3 kn 16 Wann werden Kreuzgelenkkupplungen verwendet? Wenn zwischen den beiden Wellenenden häufig unterschiedliche Drehzahlen benötigt werden Bei Kupplungen, die nur in eine Richtung Drehmomente übertragen Wenn sich während des Betriebs die Achsrichtung der angekuppelten Welle um einen bestimmten Winkelausschlag ändert Bei Kupplungen, die formschlüssig wirken Nur bei Elektromagnet-Kupplungen 15
Prüfung 1 Teil A Industriemechaniker/-in Kegelradgetriebe Fertigungstechnik 8 Die Schrupp- und Schlichtarbeit der Abtriebswelle (Pos.-Nr. 12) Bl. P1-2(4) erfolgt zwischen zwei Zentrierspitzen. Welche der gemachten Aussagen hierzu ist nicht richtig? Beim Drehen zwischen zwei Zentrierspitzen erzielt man einen guten Rundlauf Beim Spannen des Drehteils zwischen zwei Zentrierspitzen kann die Mitnahme mit einem Drehherz erfolgen Beim Spannen des Drehteils zwischen zwei Zentrierspitzen erfolgt die Mitnahme durch einen Stirnseiten-Mitnehmer Das stirnseitige Mitnehmen des Drehteils durch einen Stirnseiten-Mitnehmer ermöglicht die Fertigung in einer Aufspannung Die Mitnahme der Abtriebswelle erfolgt durch den Stirnmitnehmer, dessen gehärtete Mitnehmerzähne nicht gegen die Planseite der Abtriebswelle gedrückt werden Stirnseiten-Mitnehmer Werkstück mitlaufende Zentrierspitze mit Spannkraftanzeige 9 nicht abwählbar! Der Rohling für die Antriebswelle (Pos.-Nr. 7) Bl. P1-4(4) hat den Durchmesser 23,5 mm. Er wird mit einer Schnitttiefe a p = 3 mm und einem Vorschub f = 0,3 mm mit einem HM-Drehmeißel überdreht. Der Einstellwinkel æ ist 90, der Wirkungsgrad der Drehmaschine η ist 0,9. Berechnen Sie die Spanungsdicke h in mm und die Antriebsleistung in kw für diesen Arbeitsgang. h = 0,22 h = 0,30 h = 0,22 h = 0,30 h = 0,54 = 0,54 kw = 5,24 kw = 6,15 kw = 7,43 kw = 9,81 kw 10 nicht abwählbar! Das Kegelrad (Pos.-Nr. 9) Bl. P1-4(4) muss an der rechten Anschlagfläche eine Oberflächengüte von R z = 4 µm erhalten. Ermitteln Sie mithilfe des Schaubildes den Eckenradius R in mm für die HM-Schneidplatte, wenn beim Drehen der Vorschub f = 0,18 mm eingestellt wird. R = 0,4 mm R = 0,8 mm R = 1,0 mm R = 1,6 mm R = 4,1 mm 27
Prüfung 2 Teil A Industriemechaniker/-in Stirnrad-Schneckengetriebe 12 Wie groß ist der Teilkreisdurchmesser d des Schneckenrads (Pos.-Nr. 105) Bl. P2-1(4)? Der Modul beträgt m = 3,6 mm. d = 94 mm d = 102 mm d = 111 mm d = 126 mm d = 147 mm 13 Zwischen Elektromotor und Stirnrad-Schneckengetriebe ist eine elastische Kupplung eingesetzt. Welche Aussage dazu ist richtig? Elastische Kupplungen können nur im Stillstand geschaltet werden Elastische Kupplungen können weder axialen noch radialen Wellenversatz ausgleichen Elastische Kupplungen können Schwingungen und Drehmomentenstöße ausgleichen Elastische Kupplungen schützen das Getriebe vor Überlast Fluchtungsfehler der Wellen können von elastischen Kupplungen nicht ausgeglichen werden 14 nicht abwählbar! Unter welchem Wälzlager steht die richtige Bezeichnung? Bild 1 Bild 2 Bild 3 Bild 4 Bild 5 Zylinderrollenlager, Bild 1 Kegelrollenlager, Bild 2 Tonnenlager, Bild 3 Schrägkugellager, Bild 4 Rillenkugellager, Bild 5 47
Prüfung 2 Teil A Industriemechaniker/-in Stirnrad-Schneckengetriebe Fertigungstechnik 25 Welche Aussage über den Sensor, dargestellt im Stromlaufplan, ist richtig? Der Sensor ist ein kapazitiver Näherungsschalter Der Sensor kann die Kolbenstange beim Ausfahren nicht erkennen und schaltet daher nicht Der Sensor kann die Kolbenstange beim Ausfahren erkennen und schaltet daher Der Sensor ist ein induktiver Näherungsschalter Der induktive Näherungsschalter wirkt als Schließer Stromlaufplan 71
Prüfung 3 Teil B Industriemechaniker/-in Kettenantrieb für Textilfäden-Aufspulanlage Beschreibung der Prüfungsaufgabe Von einem Elektromotor aus wird über das Kettenzahnrad ein Drehmoment in ein Getriebe übertragen, das zum Antrieb einer Textilfäden-Aufspulanlage dient. (Der Textilfaden wird während des Spulvorgangs gleichmäßig über die volle Spulenbreite hin- und hergeführt.) Bitte beachten Sie: An dieser Baueinheit sind Montage-, Fertigungs- und Instandhaltungsarbeiten durchzuführen. Die nachfolgenden Aufgaben beziehen sich weitgehend darauf. Verwenden Sie die Zeichungen P3-1(5) bis P3-5(5). U1 Aus welchem Grund wird das Kettenzahnrad (Pos.-Nr. 9) Bl. P3-3(5) aus zwei Einzelteilen zusammengeschweißt? 1.1 Geben Sie zwei Vorteile an und begründen Sie diese. Bewertung 1.2. Wodurch unterscheiden sich die drei Schweißverfahren WIG, MIG und MAG? Ergebnis U1 Punkte U2 Beschreiben Sie den Kraftfluss ausgehend vom E-Motor bis zur Keilwelle (Pos.-Nr. 6) Bl. P3-1(5). Benennen Sie die beteiligten Bauteile mit den dazugehörigen Positionsnummern. Bewertung Ergebnis U2 Punkte 96
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Prüfung 4 Teil A Industriemechaniker/-in Cutterpumpe Beschreibung der Prüfungsaufgabe Die Cutterpumpe wird an einer Dreh- und Fräsanlage eingesetzt, die Bauteile aus Aluminium fertigt. Am Ende der Cutterpumpe befindet sich ein gehärtetes Schneidwerkzeug (>60HRC) die sogenannte Schiffschraube (Pos.-Nr. 1.5) Bl. P4-1(5). Dieses Schneidwerkzeug zerkleinert die anfallenden Aluminiumspäne und -späneknäuls, bevor sie gemeinsam mit dem Schneidöl (Kühlemulsion) von der Cutterpumpe zur Entsorgung aus dem Auffangbehälter gepumpt werden. Die einzelnen Bauteile der Cutterpumpe bestehen aus verschiedenen Werkstoffen. Bei deren Formgebung kommen unterschiedliche Fügetechniken zum Einsatz. Die folgenden Aufgaben beziehen sich weitgehend darauf. Verwenden Sie die Zeichnungen Bl. P4-1(5) bis P4-5(5). 1 Welche Aussage zur Werkstoffangabe des Spanbrechers (Pos.-Nr. 1.7) Bl. P4-1(5) ist richtig? Legierter Stahl mit 15,3 % C, 3 % Cr, 1 % Mo und 1 % V Legierter, nichtrostender Stahl mit 0,153 % C, 1 % Cr, 1 % Mo Hochlegierter Werkzeugstahl mit 1,53 % C, 3 % Cr, Anteile von Mo und V Hochlegierter Werkzeugstahl mit 0,153 % C, 4 % Cr, 1 % Mo und 0,5 % V Legierter Kaltarbeitsstahl mit 1,53 % C, 12 % Cr, wirksame Anteile von Mo und V 2 Was bedeutet die Angabe 60 HRC? Härteprüfung nach Brinell mit 60 N/mm² Härteprüfkraft 60 N nach Rockwell Prüfvorkraft 60 N mit Rockwellhärte - C Härtewert 60, Prüfverfahren nach Rockwellhärte - C Härtewert 60, Rockwellhärte B 125
Prüfung 4 Teil A Industriemechaniker/-in Cutterpumpe 5 In der nebenstehenden grafischen Darstellung erzielt der Pumpentyp SFC 1150 bei einem Förderstrom von 600 l/min eine theoretische Förderhöhe von 14,5 m. Warum ist die Förderhöhe in der Praxis stets etwas geringer? Weil die Strömungsverhältnisse im Rohrsystem unterschiedlich sind Weil der Luftdruck am Rohrende auf das Öl drückt Weil die strömende Flüssigkeit eine sogenannte Reibungsleistung benötigt Weil Viskositätsänderungen bei Temperaturkonstanz aufkommen Weil mechanische Arbeit im Rohrsystem verrichtet wird 6 nicht abwählbar! Welches Bild zeigt eine Radialkolbenpumpe? Bild 1 Bild 2 Bild 3 Bild 4 Bild 5 Bild 1 Bild 2 Bild 3 Bild 4 Bild 5 127