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Lernfeld 11 · Prüfung Teil 2

Vorrichtungen und Lehren

Vorrichtungen und Lehren im Werkzeugbau: Bohrvorrichtungen mit Bohrbuchsen, Auflagen und Spannelemente, Spannkräfte, Prüflehren und Prüfvorrichtungen.

13 Aufgaben dazu übenKostenlos, ohne Anmeldung, mit Lösungsweg

Darum geht es

Vorrichtungen nehmen Werkstücke lagegenau auf und halten sie während der Bearbeitung, beim Fügen oder beim Prüfen. Bestimmelemente wie Auflagen, Anschläge und Aufnahmebolzen legen die Lage fest, Spannelemente wie Spanneisen, Kniehebelspanner oder Hydraulikzylinder halten das Teil gegen die Bearbeitungskräfte. Rohe Gussteile liegen zuerst auf drei festen Punkten, weitere Auflagen werden nur nachgiebig nachgesetzt. Die Schnittkraft soll möglichst gegen einen festen Anschlag wirken; muss allein die Reibung halten, braucht man ein Vielfaches an Spannkraft.

In Bohrvorrichtungen führen gehärtete Bohrbuchsen den Bohrer, sodass Anreißen und Körnen entfallen. Wird an derselben Stelle nacheinander mit mehreren Werkzeugen gearbeitet, setzt man Steckbohrbuchsen in eine feste Führungsbuchse. Zwischen Buchse und Werkstück bleibt ein Abstand für die Späne, der vom Werkstoff und der Spanform abhängt. Beim Spanneisen hängt die Spannkraft vom Hebelverhältnis ab: Je näher die Schraube am Werkstück sitzt, desto mehr von ihrer Kraft kommt dort an. Viele Bauteile wie Bohrbuchsen, Spanneisen, Kugelscheiben oder Aufnahmebolzen sind Normalien.

Lehren prüfen, ob ein Merkmal innerhalb seiner Grenzen liegt, ohne einen Messwert zu liefern. Neben Grenzlehrdorn, Gewindelehre und Radienlehre baut der Werkzeugbau eigene Prüfvorrichtungen für Stanz- und Spritzteile. Sie nehmen das Teil in denselben Bezügen auf, die Zeichnung und Einbausituation vorgeben, und sind deutlich genauer als die Teiltoleranz. Wie alle Prüfmittel werden Lehren und Prüfvorrichtungen in der Prüfmittelüberwachung geführt und regelmäßig kalibriert.

Das solltest du dir merken

  • Erst bestimmen, dann spannen; die Spannkraft darf die Lage nicht verändern.
  • Drei feste Auflagepunkte legen eine Ebene eindeutig fest.
  • Spannkraft am Spanneisen gleich Schraubenkraft mal Abstand Schraube–Abstützung durch Gesamtlänge.
  • Prüfvorrichtungen nehmen das Teil in den Zeichnungsbezügen auf.
  • Die Gutseite eines Grenzlehrdorns muss sich ohne Kraft einführen lassen, die Ausschussseite darf nicht hineingehen.

Formeln

Spannkraft am Spanneisen
Spannkraft am Werkstück, Schraubenkraft, Abstand Schraube–Werkstück, Abstand Schraube–Abstützung
Spannkraft bei reiner Reibung
Spannkraft, zu haltende Kraft, Sicherheit, Anzahl der Reibflächen, Reibungszahl

Typische Fehler in der Prüfung

  • Beim Spanneisen den Abstand zum Werkstück statt zur Abstützung in den Zähler gesetzt.
  • Bei der Reibungsspannung nur eine Reibfläche angesetzt, obwohl Auflage und Spannelement reiben.
  • Ein rohes Gussteil auf vier feste Punkte gelegt; es kippelt und wird verspannt.
  • Die Prüfvorrichtung über andere Bezüge aufgenommen als die Zeichnung vorgibt.

Tipps aus der Werkstatt

  • Spanneisen: F_W = F_S · b / (a + b), b ist der Abstand Schraube–Abstützung. Schraube nah ans Werkstück setzen. Hält nur Reibung, durch die Zahl der Reibflächen teilen. Gussteile zuerst auf drei feste Punkte legen.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

13 Aufgaben zu „Vorrichtungen und Lehren“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Werkzeugmechaniker/-in (2004 i. d. F. 2018), Lernfeld 11 (Herstellen der technischen Systeme des Werkzeugbaus). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.