Aufgabensammlung Fertigungstechnik

Aufgabensammlung Fertigungstechnik

Ulrich Wojahn Aufgabensammlung Fertigungstechnik Mit ausführlichen Lösungswegen und Formelsammlung 2., überarbeitete und erweiterte Auflage Unter Mitarbeit von Thomas Zipsner

Ulrich Wojahn Mühltal, Deutschland ISBN 978-3-658-04800-6 DOI 10.1007/978-3-658-04801-3 ISBN 978-3-658-04801-3 (ebook) Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. Springer Vieweg Springer Fachmedien Wiesbaden 2007, 2014 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier. Springer Vieweg ist eine Marke von Springer DE. Springer DE ist Teil der Fachverlagsgruppe Springer Science+Business Media www.springer-vieweg.de

Vorwort Der Aufbau ist nach Fertigungsverfahren geordnet und so ausgeführt, dass jede Aufgabe eine Fragestellung für sich darstellt und somit unabhängig von anderen gelöst werden kann. Der Lösungsgang zu jeder Aufgabe ist schrittweise für jeden Übenden nachvollziehbar aufbereitet und strukturiert. Somit eignet sich dieses Buch besonders gut für das Selbststudium. In einer Projektaufgabe wird eine komplexe Aufgabenstellung behandelt, bei der verschiedene Fertigungsverfahren zum Einsatz kommen. Eine Zusammenstellung der verwendeten Formelzeichnungen und eine Auswahl der gebräuchlichsten Formeln zur Lösung sind in jedem Kapitel vorangestellt. Gleichzeitig sind die Dimensionen angezeigt, die bei der Nutzung der jeweiligen Formel eingesetzt werden sollten, um das Ergebnis des vorgeschlagenen Lösungswegs vergleichen zu können. Im Anhang befindet sich eine Auswahl von Diagrammen und Tabellen, die nicht nur das Bearbeiten der gestellten Aufgaben erleichtert, sondern auch bei anderen fertigungstechnischen Fragen Hilfestellung bietet. In der aktuellen Auflage wurden bei der Projektaufgabe die jeweiligen Einheiten bei der Berechnung zum besseren Verständnis ergänzt. Zum schnelleren Auffinden wurde ein Sachwortverzeichnis erstellt sowie die Größe einiger Bilder optimiert und die Listen der verwendeten Formelzeichen vervollständigt. Für Hinweise zur Gestaltung des Buches und für die präzise Ausführung, wie auch für die ausgezeichnete Zusammenarbeit danke ich dem Verlag. Vielen Dank für seine intensive Mitarbeit, besonders als Korrektor, sage ich dem Lektor Thomas Zipsner vom Verlag Springer Vieweg. Für Anregungen, die zur Verbesserung und Vervollständigung des Buches beitragen, bin ich stets offen. Bitte senden Sie diese an thomas.zipsner@springer.com. Mühltal, Januar 2014 Ulrich Wojahn V

Inhaltsverzeichnis 1 Urformverfahren... 1 1.1 Gießen... 1 1.1.1 Verwendete Formelzeichen... 1 1.1.2 Auswahl verwendeter Formeln... 2 1.1.3 Berechnungsbeispiele... 2 1.1.4 Lösungen... 5 1.2 Sintern... 10 1.2.1 Verwendete Formelzeichen... 10 1.2.2 Auswahl verwendeter Formeln... 10 1.2.3 Berechnungsbeispiel... 10 1.2.4 Lösung... 10 2 Umformverfahren... 13 2.1 Walzen... 13 2.1.1 Verwendete Formelzeichen... 13 2.1.2 Auswahl verwendeter Formeln... 14 2.1.3 Berechnungsbeispiele... 15 2.1.4 Lösungen... 15 2.2 Stauchen... 18 2.2.1 Verwendete Formelzeichen... 18 2.2.2 Auswahl verwendeter Formeln... 19 2.2.3 Berechnungsbeispiele... 20 2.2.4 Lösungen... 21 2.3 Schmieden... 26 2.3.1 Verwendete Formelzeichen... 26 2.3.2 Auswahl verwendeter Formeln... 27 2.3.3 Berechnungsbeispiele... 27 2.3.4 Lösungen... 29 2.4 Strangpressen... 34 2.4.1 Verwendete Formelzeichen... 34 2.4.2 Auswahl verwendeter Formeln... 35 2.4.3 Berechnungsbeispiele... 35 2.4.4 Lösungen... 36 2.5 37 37 38 Fließpressen und Stauchen... 2.5.1 Verwendete Formelzeichen... 2.5.2 Auswahl verwendeter Formeln... VII

VIII Inhaltsverzeichnis 2.5.3 Berechnungsbeispiele... 40 2.5.4 Lösungen... 43 2.6 Prägen... 57 2.6.1 Verwendete Formelzeichen... 57 2.6.2 Auswahl verwendeter Formeln... 57 2.6.3 Berechnungsbeispiele... 57 2.6.4 Lösungen... 58 2.7 Durchziehen... 59 2.7.1 Verwendete Formelzeichen... 59 2.7.2 Auswahl verwendeter Formeln... 60 2.7.3 Berechnungsbeispiele... 60 2.7.4 Lösungen... 61 2.8 Abstreckziehen... 64 2.8.1 Verwendete Formelzeichen... 64 2.8.2 Auswahl verwendeter Formeln... 65 2.8.3 Berechnungsbeispiele... 65 2.8.4 Lösungen... 66 2.9 Tiefziehen... 69 69 71 75 77 2.10 Biegen... 90 2.10.1 Verwendete Formelzeichen... 90 2.10.2 Auswahl verwendeter Formeln... 90 2.10.3 Berechnungsbeispiele... 91 2.10.4 Lösungen... 92 2.11 Stanzen... 94 2.11.1 Verwendete Formelzeichen... 94 2.11.2 Auswahl verwendeter Formeln... 95 2.11.3 Berechnungsbeispiele... 96 2.11.4 Lösungen... 99 2.9.1 2.9.2 Verwendete Formelzeichen... Auswahl verwendeter Formeln... 2.9.3 Berechnungsbeispiele... 2.9.4 Lösungen... 3 Spanende Verfahren... 107 3.1 Grundlegende Berechnungen beim Zerspanen... 107 3.1.1 Verwendete Formelzeichen... 107 3.1.2 Auswahl verwendeter Formeln... 109 3.1.3 Berechnungsbeispiele... 111 3.1.4 Lösungen... 114 3.2 Drehen Hobeln Bohren... 124 3.2.1 Verwendete Formelzeichen... 124 3.2.2 Auswahl verwendeter Formeln... 126 3.2.3 Berechnungsbeispiele... 127 3.2.4 Lösungen... 129 3.3 Sägen... 142 3.3.1 Verwendete Formelzeichen... 142 3.3.2 Auswahl verwendeter Formeln... 142 3.3.3 Berechnungsbeispiel... 3.3.4 Lösung... 143 143

Inhaltsverzeichnis IX 3.4 Fräsen... 145 3.4.1 Verwendete Formelzeichen... 145 3.4.2 Auswahl verwendeter Formeln... 146 3.4.3 Berechnungsbeispiele... 149 3.4.4 Lösungen... 151 3.5 Räumen... 157 157 158 159 Lösungen... 161 3.6 Schleifen... 165 3.6.1 Verwendete Formelzeichen... 165 3.6.2 Auswahl verwendeter Formeln... 166 3.6.3 Berechnungsbeispiele... 168 3.6.4 Lösungen... 169 3.7 Projektaufgabe... 172 3.7.1 Lösung zur Projektaufgabe... 174 3.5.1 Verwendete Formelzeichen... 3.5.2 Auswahl verwendeter Formeln... 3.5.3 Berechnungsbeispiele... 3.5.4 4 Anhang... 181 4.1 Technische Tabellen und Diagramme für spanlose Formgebung... 181 181 182 186 191 Fließpressen und Stauchen... 193 4.1.6 Prägen... 196 196 196 197 199 4.1.11 Biegen... 200 4.2 Technische Tabellen und Diagramme für spanende Formgebung... 201 4.2.1 Spezifische Schnittkräfte... 201 4.2.2 Lastdrehzahlen für Werkzeugmaschinen (DIN 804)... 203 4.2.3 Richtwerte für das Drehen... 204 4.2.4 Richtwerte für das Bohren... 205 4.2.5 Richtwerte für das Räumen... 206 4.2.6 Richtwerte für das Schleifen... 206 4.1.1 4.1.2 4.1.7 Gießen... Fließkurven von ausgewählten Werkstoffen... Durchziehen... 4.1.3 4.1.8 Schmieden... Abstreckziehen... 4.1.4 4.1.9 Strangpressen... Tiefziehen Rohlingsermittlung... 4.1.5 4.1.10 Tiefziehen Berechnungsgrundlagen... Literaturverzeichnis... 207 Sachverzeichnis... 209