Labor Zerspanung Aufgabe: Produktion Schraubstock

Dokumentation für die Studierenden

Diese Dokumentation ist Eigentum des Labors. Markierungen, Notizen oder sonstige Veränderungen

dürfen nicht vorgenommen werden. Die Dokumentation ist spätestens am Ende des Labors wieder

zurückzugeben.

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Aufgabenstellung

Die Aufgabe besteht darin, ein Prototypbauteil innerhalb des Semesters zeichnungskonform zu ferti-

gen. Die Durchführung des Projektes erfolgt in einem Team, welches die einzelnen Aufgaben und

Arbeitspakete gemeinsam durchführt. Innerhalb des Projektes wird das Team alle notwendigen

Arbeitsschritte planen, mit den Labormitarbeitern besprechen und weitestgehend eigenständig durch-

führen. Die gemeinschaftliche Erarbeitung der Projektinhalte im Team findet zum Einen während der

Laborzeit und zum Anderen im Selbstlernanteil statt.

Das Laborteam wird Ihnen zu Beginn des Projektes die Rahmenbedingungen erläutern. Ihre Aufgabe

ist es dann, innerhalb dieses Rahmens das Projekt zu planen und umzusetzen:

- Es werden Arbeitspakete, Zuständigkeiten und Fristen definiert, damit das Projekt in der zur

Verfügung stehenden Zeit abgeschlossen werden kann.

- Der Fertigungsprozess für das Werkstück wird geplant. Es müssen Überlegungen getroffen

werden, auf welche Weise (Bearbeitungsschritte und Werkstückspannung), mit welchen

Werkzeugen und mit welchen Schnittparametern die Werkstückfertigung durchgeführt werden

soll. Die entwickelte Vorgehensweise mit samt allen für die Bearbeitung benötigten Informa-

tionen muss in einem Arbeitsplan dokumentiert werden.

- Während der Projektzeit erfolgt immer wieder eine Vorstellung und Besprechung des aktuel-

len Planungsstands (Projektplanung, Fertigungsplanung, Qualitätskontrolle) inklusive der da-

zugehörigen theoretischen Hintergründe, die Sie sich aus der Literatur, den Vorlesungsinhal-

ten und den entsprechenden Skripten erarbeitet haben.

- Die Bearbeitungsaufgabe wird vorbereitet: alle für den Zerspanprozess benötigten Werkzeuge

zu montieren und zu vermessen. Des Weiteren müssen alle notwendigen Rüstvorgänge

(Werkzeuge und Werkzeugkorrekturdaten eingeben, Werkstück spannen, Nullpunkt anfahren,

etc.) für die Bearbeitung vorgenommen werden und der anschließende Fertigungsprozess do-

kumentiert werden.

- Nachdem die Fertigung abgeschlossen ist, wird festgestellt, inwiefern das gefertigte Werk-

stück die geforderten Genauigkeiten und Oberflächenanforderungen erfüllt. Zu diesem Zweck

werden im Vorfeld Messaufgaben definiert, welche sich zur Ermittlung der gewünschten

Parameter eignen.

- Sie ermitteln die Messfähigkeit von Messeinrichtungen.

- Die Mess- und Arbeitsergebnisse werden interpretiert und Rückschlüsse auf den gesamten

Fertigungsprozess gezogen.

- Die Projektergebnisse werden besprochen.

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Struktur der Arbeitspakete und Zuständigkeiten

Controlling

Fertigungsplanung

(Studierende)

…

Konstr. & Progr.

(Studierende)

Produktionsleitung

(Studierende)

Marketing

Logistik

Projektleitung

(Laborteam)

Qualitätssicherung

(Studierende)

Montage

(alle)

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Inhalte der Arbeitspakete

Produktionsleitung

- Koordination Produktgestaltung, Fertigungsplanung, Qualitätssicherung, Montage

- wesentliche Absprachen mit der Projektleitung

- Terminierungen im Produktionsablauf / Maschinenkalender

Konstruktion & Programmierung

- Konstruktion: Festlegen der Toleranzen in den Zeichnungen

- Programmierung: Erstellen der maschinenspezifischen NC-/CNC-Programme

Fertigungsplanung

- Arbeitsvorbereitung: Berechnung erforderliche Maschinenleistungen & Maschinenplanung,

Werkzeugplanung & Schnittdatenberechnung, Erstellung Arbeitspläne

- Fertigungsvorbereitung: Werkzeuge einrichten, Maschinen einrichten, Werkbänke einrichten,

Fertigen

Qualitätssicherung

- Messtechnik: Messmittelfähigkeitsberechnungen, Prüfplan erstellen, Prüfen

- Qualitätsmanagement: FMEA

Montage

- Zusammenbau der Teile

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Produktionsleitung

Allgemeine Aufgaben nach [1]: Konzeptionelle und operative Leitung der Produktion mit den Berei-

chen:

- Fertigung,

- Arbeitsvorbereitung,

- Auftragsmanagement,

- Materiallager,

- technischer Support und

- Instandhaltung.

Einzelaufgaben Produktionsleitung (PL)

- PL stellt die termingerechte Fertigung der Aufträge mit der geforderten Qualität unter Einhal-

tung der Kosten sicher.

- PL sorgt für die kontinuierliche Optimierung der Prozesse und Abläufe, für die Instandhaltung

und Verbesserung der Anlagen und überwacht die Inbetriebnahme neuer Anlagen.

- PL obliegt die Einführung neuer Produktionsmethoden.

- PL strukturiert die Abteilungen.

- PL fördert die Kommunikation der Mitarbeiter und die Vernetzung der Abteilungen. [ebd.]

Hauptaufgaben der PL im Rahmen des Labors

- Koordination aller Arbeitspakete.

- Planung der Termine, Räumlichkeiten und Arbeitsmittel.

- Sicherstellung, dass Fristen und Termine eingehalten werden.

- Leitung der Gruppensitzungen.

- Information des Laborteams über anstehende Fragen, Probleme und Termine.

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Konstruktion & Programmierung

Bei der Einführung neuer Produkte bekommt der Konstrukteur in der Regel von der Unternehmenslei-

tung oder ihr untergeordneten Abteilungen eine mehr oder weniger genaue Aufgabenstellung, für die

er Lösungen finden muss. In Anlehnung an die VDI-Richtlinie 2222 lässt sich der Konstruktionspro-

zess in die folgenden vier Hauptphasen gliedern:

1. Analyse der Aufgabenstellung,

2. Konzipieren, Lösungssuche, Auswahl,

3. Entwerfen, Dimensionieren, Gestalten,

4. Ausarbeiten.

Während des gesamten Konstruktionsprozesses, d.h. in allen vier Arbeitsphasen, besteht für den Kons-

trukteur Informationsbedarf. Etwas 20% seiner Arbeitszeit beschäftigt er sich mit der Informationsbe-

schaffung und Informationsverarbeitung. Ziel muss es deshalb sein, ihm das Benötigte in Form prakti-

scher Hilfsmittel in kürzester Zeit bereitzustellen.

Einige wichtige Hilfsmittel sind:

- Merkmallisten zur Erstellung der Anforderungsliste,

- Lösungssammlungen,

- Konstruktionskataloge,

- Morphologische Kästen,

- Gestaltungsrichtlinien,

- Normen und Richtlinien,

- Wiederholteilsammlungen,

- Katalogteilsammlungen,

- Werkstoffkataloge,

- Relativkostenkataloge,

- Berechnungsprogramme,

- Kataloge vorhandener Betriebsmittel,

- CAD. [1]

Aufgabenstellungen

- Im Rahmen dieses Labors wurden im Vorfeld die oben genannten vier Hauptphasen des Kons-

truktionsprozesses bereits durchlaufen. Die Zeichnungen für die einzelnen Bauteile existieren

bereits. In den Zeichnungen fehlen jedoch noch jegliche Tolerierungen, die Sie erarbeiten

müssen. Nähere Informationen finden Sie dazu im „Laborskript Fertigungsmesstechnik“. Da-

bei ist zu beachten, dass die Funktion des fertigen Produktes gewährleistet wird, die entste-

henden Kosten, insbesondere die Fertigungskosten(1)

, aber so gering wie möglich bleiben.

- Erstellen Sie die für die Fertigung der Teile notwendigen NC/CNC-Programme.

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(1) Nach [1] lassen sich Fertigungskosten einsparen, wenn

- bestgeeignete Fertigungsverfahren verwendet werden,

- Bauteile fertigungsgerecht gestaltet sind,

- Normteile, Kaufteile, Wiederholteile, Halbzeuge verwendet werden,

- Maße so grob wie möglich toleriert werden,

- nur die erforderliche Oberflächengüte vorgeschrieben wird,

- wenige Sonderbehandlungen vorgesehen sind,

- Feinstbearbeitungen möglichst vermieden werden,

- Zahl der Bearbeitungsvorgänge möglichst gering sind,

- Zahl der erforderlichen Aufspannungen möglichst klein sind,

- die Teile leicht zu handhaben sind,

- Teilezahl reduziert wird,

- wenig und möglichst einfache Montageoperationen vorliegen,

- Standardwerkzeuge und Standardvorrichtungen verwendet werden,

- vorhandene Fertigungsmittel berücksichtigt werden,

- Fremdbezug statt Eigenfertigung, bzw. Eigenfertigung statt Fremdbezug in Erwägung gezogen

wurde,

- bestgeeignete Verbindungselemente verwendet werden,

- wenig Kontrollvorgänge erforderlich sind.

Absprache mit Fertigungsplanung

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Fertigungsplanung

Arbeitspläne beschreiben und dokumentieren die zu verrichtenden Tätigkeiten bei der Herstellung

eines Produkts. In ihnen ist festgehalten, welche Einzelverrichtungen mit welchem Zeitaufwand, wel-

chen Rüstzeiten und welcher Maschinenbelegung verbunden sind. Diese Zeiten sind dann auch Basis

für die entstehenden Kosten und werden den zugehörigen Kostenstellen zugeschlagen. Die zur Her-

stellung erforderlichen Werkzeuge sind gelistet und werden der Terminierung entsprechend bereitge-

stellt oder reserviert.

[1]

Fragestellungen, die Ihnen helfen können

- Wie kann das Werkstück für die Bearbeitung gespannt werden?

- Ist eine Vorbearbeitung der Werkstücke sinnvoll?

- Welche Bearbeitungsschritte sind für die Fertigung des Werkstücks notwendig?

- In welcher Reihenfolge sind die Bearbeitungsschritte durchzuführen?

- Welche Werkzeuge sollen für die einzelnen Bearbeitungsschritte eingesetzt werden?

- Welche Schnittparameter sind für die Bearbeitungsaufgabe und das jeweilige Werkzeug aus-

zuwählen, um die definierten Qualitätsanforderungen zu erfüllen?

- Wurden bei der Festlegung der Schnittparameter eventuelle Maximalwerte berücksichtigt?

- Sind die Schnittparameter wirtschaftlich vertretbar (Kosten/Nutzen)?

- Gibt es Besonderheiten zu berücksichtigen, um eine Kollision zwischen Werkzeug, Werkstück

Maschine oder Spannvorrichtung zu vermeiden?

- Gibt es ein Werkzeugmagazin, ist die Nutzung des Magazins sinnvoll und wenn ja, wie sollen

die Werkzeuge dort angeordnet werden?

Aufgabenstellungen

- Berechnen Sie die für die Fertigung der einzelnen Teile erforderliche Maschinenleistung.

- Weisen Sie die zu fertigenden Teile den Maschinen zu.

- Berechnen und planen Sie die zur Fertigung notwendigen Werkzeuge mit allen ihren zum Ein-

satz notwendigen Daten.

- Legen Sie die notwendigen Spannmittel fest.

- Erstellen Sie für die zu fertigenden Bauteile jeweils einen Arbeitsplan entsprechend der Vor-

lage.

- Bereiten Sie die Maschinen und die Werkzeuge fertigungsbereit vor.

Achten Sie bei allen Planungen auf die Wirtschaftlichkeit der Fertigung.

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Arbeitsplanvorlage

Arbeitsplan Bauteilbezeichnung:

Menge: Material:

AlCuMgPb

Datum Start: Termin:

14.11.2014

Nr. Arbeitsgang Arbeitsdaten Arbeitswerte Hilfs-/Prüfmittel Bemerkungen/Skizzen

Werkzeugplanung

Die richtige Planung der Werkzeuge ist kritisch für das Arbeitsergebnis und die Wirtschaftlichkeit der

Bearbeitung. Folgende Fragen sollten Sie in Ihrer Planung berücksichtigen:

- Welche (besonderen) Merkmale weist das Bauteil auf - tiefe Taschen, Dünnwandigkeit, Mate-

rial, Nuten, Flächenbeschaffenheit?

- Wie sieht die allgemeine Werkzeugstrategie im Unternehmen aus? Werden viele Spezial- und

Sonderwerkzeuge(1)

beschafft/vorgehalten? Werden werkstoffspezifische oder universale

Werkzeuge benutzt? Wird mit Wendeschneidplatten- oder Standardwerkzeugen gearbeitet?

Werden teure Schneidstoffe mit hoher oder preisgünstigere mit niedriger Standzeit eingesetzt?

- Welche Erwartungen haben Sie in Bezug auf die entstehenden Späne? Was müssen Sie bezüg-

lich der Späne bei der Werkzugplanung beachten?

- Werden Kühlschmierstoffe verwendet? Wenn ja, welche?

- Ist es wirtschaftlicher mit wenigen verschiedenen Werkzeugen zu arbeiten oder kann auch ein

vielfältiges spezifisches Werkzeugspektrum sinnvoll sein?

(1) Sonderwerkzeuge (Individualwerkzeuge) tragen Schneiden, die der zu erzeugenden Kontur ent-

sprechen. Sie können ohne unproduktive Unterbrechungen des Fertigungsprozesses spezielle Bearbei-

tungen ausführen, sind aber unter Umständen zu anderen Aufgaben ungeeignet. Kostengünstigere

Einzelwerkzeuge hingegen erfordern Werkzeugwechsel mit entsprechenden Unterbrechungen des

Zerspanungsprozesses. Sie sind aber universell einsetzbar und vereinfachen die Lagerhaltung. [2]

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Qualitätssicherung

Aufgabe der Qualitätssicherung ist es unter anderem festzulegen, wie die definierten Merkmale eines

Produkts zu prüfen sind (Prüfplanung), wann, wo und durch wen die Prüfung auszuführen ist (Prüfaus-

führung) und wie die erhaltenen Prüfdaten weiterverarbeitet werden sollen (Prüfdatenverarbeitung)

[1]. Im Rahmen dieses Labors sollen Sie sich insbesondere mit der Prüfplanung und der Prüfausfüh-

rung auseinandersetzen. Mithilfe der Fertigungsmesstechnik sind die in den Zeichnungen geforderten

Qualitätsmerkmale sicherzustellen. Ferner sollen Sie im Vorfeld der Fertigung Überlegungen dazu

anstellen, welche Fehler in oder durch die Fertigung auftreten und wie diese vermieden werden kön-

nen.

Prüfplanung

Die Festlegungen, die im Prüfplan gemacht werden müssen, lassen sich durch die Beantwortung von

acht Fragen zusammenfassen [1]:

1. Was? – Beschreibung der Prüfmerkmale, z.B. Längenmaß, Rundheit, Härte, Farbe

2. Wie? – Festlegung der Prüfmethode, z.B. Attributsprüfung(1)

oder Variablenprüfung(2)

3. Womit? – Auswahl des Prüfmittels, z.B. vertikales Höhenmessgerät, digitaler Messschieber,

Rockwell-Härteprüfgerät

4. Wie viel? – Festlegung des Prüfumfangs, z.B. Stichprobenprüfung, 100%-Prüfung

5. Wann? – Festlegung des Prüfzeitpunkts, z.B. Eingangs-, Zwischen-, End-, Inprozess-, Post-

prozessprüfung

6. Wer? – Auswahl der Person, die prüfen soll, z.B. Werker, Maschinenbediener, Fachmann/-

frau aus dem QM-Bereich

7. Wo? – Festlegung des Prüforts, z.B. direkt an der Maschine, im Mess- und Prüfraum

8. Was geschieht mit den Prüfdaten? – Auswertung und Dokumentation der Prüfdaten, z.B. sta-

tistische Auswertung, Form und Umfang der Prüfprotokolle

Der Prüfumfang ist so festzulegen, dass möglichst alle fehlerhaften Teile erfasst werden können.

Trotzdem soll die Prüfung wirtschaftlich und kostengünstig sein, d.h., es soll nur so viel wie nötig

geprüft werden. Werden die Fertigungsprozesse weitgehend beherrscht, so genügt es, in größeren Zeit-

intervallen nur eine Stichprobe zu untersuchen. Mit gleicher Sensibilität sind auch der Prüfer und der

Prüfort passend auszuwählen. Sind die Prüfdaten ermittelt, so muss überlegt werden, wie sie ausge-

wertet werden sollen. Neben der Feststellung, ob ein Produkt als „Gut“ eingestuft werden kann, will

man häufig auch Daten über die Charakteristik des Fertigungsprozesses ermitteln. Art und Umfang der

Auswertung und Datenarchivierung müssen also gezielt festgelegt werden. In der „VDI/VDE/DGQ-

Richtlinie 2619“ wird die Verfahrensanweisung zur Erstellung eines Prüfplans beschrieben [ebd.].

1) Attributprüfung: gut/schlecht Prüfung, z.B. Sichtprüfung einer Oberfläche

2) Variablenprüfung: Ermittlung quantitativer Merkmale, z.B. Bohrungsdurchmesser anhand kontinuierlicher Skala (Messwert)

Grundsätzlich gilt: Variablenprüfung der Attributprüfung vorziehen, da bessere Aussagekraft.

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Prüfausführung

In der Prüfausführung wird festgestellt, ob und inwieweit die Produkte oder Dienstleistungen die an

sie gestellten Qualitätsanforderungen erfüllen. Dabei werden die ermittelten Werte mit den in der

Prüfplanung festgelegten Vorgabewerten verglichen. Werden Abweichungen festgestellt, sollen mög-

lichst schnell die Ursachen gefunden und geeignete Korrekturmaßnahmen eingeleitet werden. Dies

kann zur Folge haben, dass die fehlerhaften Teile für die Weiterbearbeitung gesperrt werden und ab-

gewogen wird, ob eine Nacharbeit möglich ist oder ob Teile ausgesondert werden müssen. Eine ge-

naue Untersuchung der Fehlerursachen bildet die Grundlage für Verbesserungsmaßnahmen am Ferti-

gungsprozess mit dem Ziel, weitere Fehler zu reduzieren oder ganz auszuschließen. [ebd.]

Prüfhäufigkeit

Bei der Prüfhäufigkeit werden die 100%-Prüfung, die Stichprobenprüfung und die dynamisierte Stich-

probenprüfung unterschieden.

100%-Prüfung: Alle gefertigten Teile werden auf die gestellte Qualitätsanforderung geprüft. Da diese

Prüfung sehr zeitaufwendig und damit kostenintensiv ist, wird sie nur bei kritischen Teilen angewen-

det.

Stichprobenprüfung: Aus der Grundgesamtheit („N“ = die Anzahl der Grundgesamtheit) wird eine

Stichprobe mit kleinerer Anzahl („n“ = Umfang der Stichprobe) entnommen und geprüft. Diese Prü-

fung wird bei der Wareneingangsprüfung bei der Annahme von Losen mit größerem Umfang („N“)

angewendet. Um den Prüfumfang bei Fertigungsprozessen in der Serienfertigung zu vermindern be-

schränkt man sich hier auf Stichproben. Diese können entweder nach bestimmter Anzahl gefertigter

Werkstücke oder in bestimmten Zeitabständen entnommen werden. Grundlage für diese Prüfung ist

eine genaue Kenntnis der Prozesscharakteristik. Dafür werden in bestimmten Zeitabständen spezielle

Maschinen- und Prozessfähigkeitsuntersuchungen durchgeführt.

Dynamisierte Stichprobenprüfung: Zeigt eine Stichprobenprüfung über längere Zeit sehr gute Prüf-

ergebnisse, so werden die Prüfhäufigkeit, der Prüfungsumfang oder beide verringert. Zeigt die Prüfung

wieder ein schlechteres Ergebnis, so wird die Prüfung wieder verschärft.

[ebd.]

Aufgabenstellungen

- Überlegen Sie, welche Fehler in oder durch die Fertigung auftreten können. Erarbeiten Sie ad-

äquate Lösungsvorschläge, wie diese Fehler im Vorfeld verhindert bzw. bei Auftreten kurz-

fristig gelöst werden können. (FMEA)

- Legen Sie die notwendigen Prüfmittel fest. Achten Sie dabei insbesondere auch auf auf die

Messmittelfähigkeit.

- Untersuchen Sie alle einzusetzenden manuellen Messmittel auf ihre Fähigkeit. Nähere Infor-

mationen dazu gibt Ihnen das „Laborskript Prüfmittel“.

- Erstellen Sie einen Prüfplan für jedes zu prüfende Bauteil.

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Die folgende Abbildung 1 zeigt ein Beispiel für einen Prüfplan [3]

Abbildung 1: Beispiel Prüfplan

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Überblick Arbeitspakete

FP

K&P QS Toleranzen bestimmen

Oberfläche definieren

NC-/CNC-Programme erstellen

Arbeitspläne

Spannmittelauswahl

Maschinenauswahl

Maschinenleistung berechnen

WZ-Auswahl & Schnittdatenberechng.

FMEA

Messmittelfähigkeit

Prüfplan erstellen

Prüfmittel bereitstellen

PL org. Planung aller Arbeitsmittel

Terminplanung & -überwachung

Vorbereitung & Durchführung Teamsitzungen

Absprachen mit Laborteam

ggf. Vorbereitung Rohteile

Werkzeuge montieren, messen

Maschine rüsten

Bauteile fertigen

Bauteile messen

ggf. Bauteile nachbearbeiten

Endmontage

Funktionsprüfung & Auswertung

Einführung Messtechnik

Alle

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Hilfsmittel, Informationen und Formeln

Hilfsmittel

Bei der Erfüllung der Aufgaben, insbesondere der übergeordneten Produktionsleitung, aber auch bei

der Suche, der Eingrenzung und der Beseitigung von Fehlern können Ihnen folgende Werkzeuge hel-

fen:

- Klassische Situationsanalyse

- Problemanalyse

- Netzplantechnik

- Ursache-Wirkungs-Diagramm

- W-Analyse

- Funktionendiagramm

Alle Werkzeuge sind in [4] beschrieben. An dieser Stelle sollen die für diese Aufgabe wichtigsten

Hilfsmittel in Kurzform erläutert werden.

Klassische Situationsanalyse: Die klassische Situationsanalyse nach [5] geht dabei grundsätzlich von

vier möglichen Handlungsfeldern aus:

1. Die Situation ist mit der Routine der vorhandenen Fähigkeiten zu bewältigen. Dies geschieht

oft 'automatisch' ohne dass wir lange darüber nachdenken oder die Handlung als solche be-

wusst wahrnehmen.

2. Die Situation erfordert, dass wir ein vorliegendes Problem analysieren und lösen müssen.

3. Die Situation erfordert, dass wir eine Entscheidung treffen und diese entsprechend vorbereiten

und bewerten müssen. Methodisch können wir dazu beispielsweise den paarweisen Vergleich

und die Nutzwertanalyse zu Hilfe nehmen.

4. Nach einer gefallenen Entscheidung müssen die entsprechenden Maßnahmen abgeleitet, ge-

plant und umgesetzt werden. Eine hilfreiche Methode dafür ist die Netzplantechnik.

Die klassische Situationsanalyse verläuft in den in Abbildung 2 dargestellten vier Schritten:

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Abbildung 2: die vier Schritte der Situationsanalyse nach [5]

Netzplantechnik: Die Netzplantechnik stammt aus dem Projektmanagement und wird dort angewandt,

um Abläufe von Vorgängen und deren Abhängigkeit zueinander darzustellen. Ein Netzplan hilft, Ab-

läufe transparent zu machen und Projekte zeitlich effizienter zu gestalten. In einem Netzplan werden

die notwendigen Tätigkeiten in Form von Kästchen oder Kreisen und die zwischen ihnen existieren-

den Verbindungen dargestellt. Je nach Detaillierungsgrad des Netzplans können zu den einzelnen Tä-

tigkeiten auch Anfangs- und Endtermine sowie die voraussichtliche Dauer vermerkt werden.

Funktionendiagramm: Ein einfaches Organisationsinstrument zur Koordinierung von Aufgaben und

Verantwortlichkeiten, auch oder gerade über viele Personen oder Bereiche hinweg, ist das Funktio-

nendiagramm bei Honegger [6]. Dieses Diagramm listet in der ersten Spalte alle zu erledigenden Auf-

gaben auf, in der ersten Zeile werden alle an der jeweiligen Aufgabe beteiligten Personen oder Abtei-

lungen aufgeführt (Tabelle 1). Die Tabelle hält für jede Aufgabe fest, wer entscheidet (E), wer aus-

führt (A), wer kontrolliert (K), wer ein Mitspracherecht (M) und wer ein Informationsrecht (I) hat.

Wenn eine Stelle in der Tabelle die Buchstaben E, A und K erhält, wird ein X für Gesamtverantwor-

tung eingetragen.

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Aufgabe/Projekt: ...

Einzelaufgaben Per

son

/Ab

teilu

ng

1

Per

son

/Ab

teilu

ng

2

Per

son

/Ab

teilu

ng

3

Per

son

/Ab

teilu

ng

4

Aufgabe 1 E, K A I, M A

Aufgabe 2 E K Eg A

Aufgabe 3 I, M En, K Eg, I, K A

Aufgabe 4 X A A A

Aufgabe 5 I, M A A X

Legende:

E = Entscheidung, Eg = Entscheidung in Grundsatzfragen, En = Entscheidung im Normalfall, A

= Ausführung, K = Kontrolle, M = Mitspracherecht, I = Informationsrecht, X = E+A+K

Tabelle 1: Funktionendiagramm nach [6]

Technische Daten VC810 FP3A

SPINNER VC810

Spindeldrehzahl: 60 – 8000 min-1

Eilganggeschwindigkeit X/Y/Z: 24/24/18 m/min

24 Platz WZ-Magazin

Aufstellfläche: 5,28 m²

Arbeitsfläche: 25 m²

elektrische Leistung: ca. 15,5 kW

Deckel FP3A

21 Spindeldrehzahlen [min-1]:

Vorschubgeschwindigkeit: 2 - 3600 mm/min

Eilganggeschwindigkeit X/Y/Z: 4000 mm/min

kein WZ-Magazin

Aufstellfläche: ca. 6m²

Arbeitsfläche: 12,87 m²

elektrische Leistung: 2/3 kW

40/50/63/80/100/125/160/200/250/315/400/

500/630/800/1000/1250/1600/2000/2500/3150

(stufenlos)

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Maschinenleistung

Grundsätzlich variiert der Leistungsbedarf beim Fräsen mit:

- der Zerspanungsrate

- der durchschnittlichen Spandicke

- der Fräsergeometrie

- der Schnittgeschwindigkeit.

Je größer die Zerspanungsrate (Q cm³/min), desto höher der Leistungsbedarf. Eine Maschine mit unzu-

reichendem Drehmoment und unzureichender Leistung verursacht ungleichmäßige Spandicken, was

wiederum in instabiler Leistung resultiert. [7]

Die Berechnung der Antriebsleistung einer Zerspanungsmaschine wird mithilfe der Schnittkraft FC

vorgenommen. Sie wächst im gleichen Verhältnis wie der Spanungsquerschnitt S. Viele weitere Ein-

flussgrößen werden zu einem konstanten Wert zusammengefasst, den man als spezifische Schnittkraft

kC bezeichnet. [2]

Zunächst werden für den Werkstoff und den Schneidstoff anhand von Richtwerttabellen die maximale

Schnitttiefe und der entsprechende Vorschub bestimmt. Unter Berücksichtigung der gewünschten

Standzeit wird dann die Schnittgeschwindigkeit festgelegt. Anschließend wird rechnerisch überprüft,

ob die Antriebsleistung ausreicht. Reicht die Maschinenleistung nicht aus, müssen die Arbeitswerte

entsprechend angepasst werden. [3]

Schnittdaten

Alle zur Berechnung notwendigen Formeln entnehmen Sie einschlägigen Tabellenwerken, z.B.:

- Tabellenbuch Metall

- Friedrich Tabellenbuch

- Technisches Handbuch Zerspanung Firma Sandvik Coromant

- Garant Zerspanungshandbuch

Werkzeugspezifische Einsatzdaten lassen sich auch online mit dem Toolscout der Firma Hoffmann

www.toolscout.de oder mit der Hoffmann-App http://www.hoffmann-group.com/downloads/die-

hoffmann-app.html ermitteln.

Weitere fertigungsrelevante Apps mit einer Vielzahl von Informationen um die Zerspanung bietet

auch die Firma Sandvik unter www.sandvik.coromant.com/downloads.

Eine Übersicht über die grundsätzliche Vorgehensweise bei der Ermittlung der einzustellenden

Arbeitswerte gibt die folgende Abbildung 3.

Seite 17

Abbildung 3: Ermittlung der einzustellenden Arbeitswerte [8]

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Literatur

[1] n.n.: Produktion – Technologie und Management, Verlag Europa-Lehrmittel, Nourney,

Vollmer GmbH & Co KG, Haan-Gruiten, 1. Auflage, 2013

[2] Hengesbach u.a.: Zerspanungsmechanik – Lernfelder 1 bis 13, Bildungsverlag EINS

GmbH, Köln, 2. Auflage, 2013

[3] n.n.: Zerspanungsmechanik Fachwissen, westermann Verlag, Braunschweig, 1. Auflage,

2011

[4] Schwolow, V.: Instant-Kaffee für Führungskräfte, novumeco Verlag, Österreich,

Deutschland, 2011

[5] Studienunterlagen der Studiengemeinschaft Darmstadt (SGD), Kurs: Mitarbeiter führen

und Motivieren, Heft 11: Problemlösung und Entscheidungsfindung, 2007

[6] Honegger, Jürg: Vernetztes Denken und Handeln in der Praxis. Mit Netmapping und

Erfolgslogik schrittweise von der Vision zur Aktion. Versus Verlag AG, Zürich, 2008

[7] Technisches Handbuch Zerspanungstechnologie, Firma Sandvik Coromant, Schweden,

2010

[8] n.n.: Metalltechnik Tabellenbuch, westermann Verlag, Braunschweig, 4. Auflage, 2014

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Anhang

Anforderung an technische Oberflächen Pamphlet anlässlich des 22. „Design for X“ Symposiums 2011