Metal t Abele

7/30/2019 Metal t Abele

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Vorwort

Das Tabellenbuch Metall eignet sich fr die Ausbildung,besonders beim lernfeldorientierten Unterrichten, fr dieWeiterbildung und die betriebliche Praxis in den Berufen desMaschinenbaues und der Fertigungstechnik.

Zielgruppen Industrie- und Handwerksmechaniker Fertigungsmechaniker Werkzeugmechaniker Zerspanungsmechaniker Technische Zeichner Meister- und Technikerausbildung Praktiker in Handwerk und Industrie Studenten des Maschinenbaues

Hinweise fr den Benutzer

Der Inhalt des Buches umfasst Tabellen und Formeln in sie-

ben Hauptkapiteln sowie Inhalts-, Sachwort- und Normen-verzeichnisse.Die Tabellen enthalten die wichtigsten Regeln, Bauarten, Sor-ten, Abmessungen und Richtwerte der aufgenommenenSachgebiete.Bei den Formeln wird in der Legende auf die Nennung vonEinheiten verzichtet, wenn mehrere Einheiten mglich sind.Die jeder Formel angefgten Rechenbeispiele verwendenaber die in der Praxis blichen Einheiten. Auch die oft paral-lel zum Buch verwendeten Formeln fr Metallberufegeben die Einheiten an, um vor allem den Berufsanfngernbeim Berechnen eine Hilfestellung zu geben.

Mit der CD Tabellenbuch Metall digital, der digitalen Formdes Tabellenbuches, knnen die Formeln und Einheiten auchdurch das Programm umgestellt und nach Eingabe der Zah-lenwerte berechnet werden.Bezeichnungsbeispiele, die bei allen Normteilen, Werkstof-fen und bei den Kurzangaben in Zeichnungen eingefgt sind,werden durch einen roten Pfeil () hervorgehoben.Das Inhaltsverzeichnis am Anfang des Buches wird durchTeilinhaltsverzeichnisse vor jedem Hauptkapitel ergnzt.Das Sachwortverzeichnis am Schluss des Buches (Seiten412432) ist besonders ausfhrlich gehalten und enthlt

neben den deutschen auch die englischen Bezeichnungen.Im Normenverzeichnis (Seiten 407411) sind alle im Buchzitierten aktuellen Normen und Regelwerke aufgefhrt, oftauch noch die Vorgngernormen, um dem Leser den ber-gang von gewohnten zu neuen Normen zu erleichtern.

Anmerkung zur 44. Auflage

Die rasche technische Entwicklung und Internationalisierungder Normen erforderten eine grundlegende Neubearbeitung.Dabei wurden auch wieder viele Anregungen unserer Leserbercksichtigt und das PAL-Programmiersystem fr CNC-Maschinen auf den aktuellen Stand (2008) gebracht und

wesentlich erweitert. Hinweise und Verbesserungsvorschl-ge knnen dem Verlag und damit den Autoren unter derE-Mail-Adresse [email protected] gerne mitge-teilt werden.

Sommer 2008 Autoren und Verlag

1 TechnischeMathematik

932

P

2 TechnischePhysik

3356

K3 TechnischeKommunikation

57114

W

4 Werkstofftechnik

115200

M

5 Maschinen-

elemente

201272

F6 Fertigungstechnik

273344

A

7 Automatisierungs-und Informations-technik

345406

M

P

K

W

N

F

A


2/5

4

Inhaltsverzeichnis

2 Technische Physik 332.1 Bewegungen

Gleichfrmige undbeschleunigte Bewegungen . . . . . . 34Geschwindigkeiten an Maschinen . 35

2.2 Krfte

Zusammensetzen und Zerlegen . . . 36Gewichtskraft, Federkraft . . . . . . . . . 36Hebelgesetz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37Drehmomente, Fliehkraft . . . . . . . . . 37

2.3 Arbeit, Leistung, WirkungsgradMechanische Arbeit . . . . . . . . . . . . . 38Einfache Maschinen . . . . . . . . . . . . . 39Leistung und Wirkungsgrad . . . . . . 40

2.4 Reibung

Reibungskraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41Reibungszahlen . . . . . . . . . . . . . . . . . 41Reibung in Lagern . . . . . . . . . . . . . . 41

2.5 Druck in Flssigkeit und Gasen

Druck, Definition und Arten . . . . . . . 42Auftrieb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Zustandsnderung bei Gasen . . . . . 42

2.6 Festigkeitslehre

Belastungsflle, Belastungsarten . . 43Sicherheitszahlen, Festigkeits-werte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44Zugbeanspruchung . . . . . . . . . . . . . 45Druckbeanspruchung . . . . . . . . . . . . 45Flchenpressung . . . . . . . . . . . . . . . 45Abscherung, Knickung . . . . . . . . . . . 46Biegung, Torsion . . . . . . . . . . . . . . . . 47Gestaltfestigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . 48

Flchen-, Widerstandsmomente . . . 49Vergleich von Querschnittsformen . 50

2.7 Wrmetechnik

Temperaturen, Lngennderung . . 51Schwindung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51Wrmemenge . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51Wrmestrom, Verbrennungswrme 52

2.8 Elektrotechnik

Ohmsches Gesetz, Leiterwider-stand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53Schaltung von Widerstnden . . . . . 54Stromarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55Elektrische Arbeit und Leistung . . . 56

1 Technische Mathematik 9

1.1 Zahlentabellen

Quadratwurzel, Kreisflche . . . . . . . 10Sinus, Kosinus . . . . . . . . . . . . . . . . . 11Tangens, Kotangens . . . . . . . . . . . . . 12

1.2 Winkelfunktionen

Definitionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Sinus-, Kosinussatz . . . . . . . . . . . . . 14Strahlensatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.3 Grundlagen der Mathematik

Klammerrechnung . . . . . . . . . . . . . . 15Potenzieren, Radizieren . . . . . . . . . . 15Gleichungen und Formeln . . . . . . . . 16Dezimale Vielfache und Teile . . . . . . 17Zinsrechnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Prozent- und Schlussrechnung . . . . 18

1.4 Formelzeichen, Einheiten

Formelzeichen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19Mathematische Zeichen . . . . . . . . . . 19SI-Gren und -Einheiten . . . . . . . . 20Einheiten auerhalb des SI . . . . . . . 22

1.5 Lngen

Satz des Pythagoras . . . . . . . . . . . . . 23Teilung von Lngen . . . . . . . . . . . . . 24Gestreckte Lngen . . . . . . . . . . . . . . 25Rohlngen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

1.6 Flchen

Eckige Flchen . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Vielecke, Kreis . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27Runde Flchen . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

1.7 Volumen und Oberflche

Wrfel, Zylinder, Pyramide . . . . . . . 29Kegel, Kegelstumpf, Kugel . . . . . . . 30Zusammengesetzte Krper . . . . . . . 31

1.8 Masse

Allgemeine Berechnung . . . . . . . . . 31Lngenbezogene Masse . . . . . . . . . 31Flchenbezogene Masse . . . . . . . . . 31

1.9 Schwerpunkte

Linienschwerpunkte . . . . . . . . . . . . . 32Flchenschwerpunkte . . . . . . . . . . . 32


3/5

5Inhaltsverzeichnis

4 Werkstofftechnik 1154.1 Stoffe

Stoffwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116Periodisches System der Elemente 118

4.2 Bezeichnungssystem der Sthle

Definition und Einteilung . . . . . . . . 120Werkstoffnummern, Bezeichnung 121

4.3 Stahlsorten

bersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126Bausthle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

Einsatzsthle, Vergtungssthle . . 132Werkzeugsthle . . . . . . . . . . . . . . . . 135Nichtrostende Sthle . . . . . . . . . . . 136

4.4 Stahl-Fertigerzeugnisse

Bleche, Bnder, Rohre . . . . . . . . . . 139Profile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

4.5 Wrmebehandlung

Eisen-Kohlenstoff-Diagramm . . . . 153Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

4.6 Gusseisen-Werkstoffe

Bezeichnung, Werkstoffnummern 158

Gusseisenarten . . . . . . . . . . . . . . . . 1604.7 Gieereitechnik

Modelle, Modelleinrichtungen . . . 162Schwindmae, Matoleranzen . . . 163

4.8 Leichtmetalle

bersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164Aluminium-Knetlegierungen . . . . . 166Aluminium-Gusslegierungen . . . . 168Aluminium-Profile . . . . . . . . . . . . . 169Magnesium- u. Titan-Legierungen 172

4.9 Schwermetalle

bersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173Bezeichnungssystem . . . . . . . . . . . 174Kupfer-Legierungen . . . . . . . . . . . . 175

4.10 Sonstige metallische Werkstoffe . 177

4.11 Kunststoffe

bersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179Thermoplaste . . . . . . . . . . . . . . . . . 182Duroplaste, Elastomere . . . . . . . . . 184Kunststoffverarbeitung . . . . . . . . . 186

4.12 Werkstoffprfung

bersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188Zugversuch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190Hrteprfung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

4.13 Korrosion, Korrosionsschutz . . . . . 1964.14 Gefhrliche Stoffe . . . . . . . . . . . . . 197

3 Technische Kommunikation 57

3.1 Geom. Grundkonstruktionen

Strecken, Winkel . . . . . . . . . . . . . . . . 58Tangenten, Kreisbergnge . . . . . . 59Inkreise, Ellipsen . . . . . . . . . . . . . . . . 60Zykloide, Evolvente . . . . . . . . . . . . . 61

3.2 Diagramme

Kartesisches Koordinatensystem . . 62Diagrammformen . . . . . . . . . . . . . . . 63

3.3 Zeichnungselemente

Schriftzeichen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64Normzahlen, Radien, Mastbe . . . 65Zeichenbltter . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66Linienarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

3.4 Darstellungen

Projektionsmethoden . . . . . . . . . . . . 69

Ansichten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71Schnittdarstellungen . . . . . . . . . . . . 73Schraffuren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

3.5 Maeintragung

Bemaungsregeln . . . . . . . . . . . . . . 76Zeichnungselemente . . . . . . . . . . . . 78Toleranzangaben . . . . . . . . . . . . . . . 80Maarten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81Zeichnungsvereinfachung . . . . . . . . 83

3.6 Maschinenelemente

Zahnrder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84Wlzlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85Dichtungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86Sicherungsringe, Federn . . . . . . . . 87

3.7 Werkstckelemente

Butzen, Werkstckkanten . . . . . . . . 88Gewindeauslufe und -freistiche . 89Gewinde, Schraubenverbindungen 90Zentrierbohrungen, Freistiche . . . . 91

3.8 Schweien und Lten

Sinnbilder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93Bemaungsbeispiele . . . . . . . . . . . 95

3.9 Oberflchen

Hrteangaben in Zeichnungen . . . 97

Gestaltabweichungen, Rauheit . . . 98Oberflchenprfung, -angaben . . . 99

3.10 Toleranzen und Passungen

Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102Einheitsbohrung, Einheitswelle . . 106Allgemeintoleranzen . . . . . . . . . . . 110Wlzlagerpassungen . . . . . . . . . . . 110Passungsempfehlungen . . . . . . . . 111Geometrische Tolerierung . . . . . . . 112


4/5

6 Inhaltsverzeichnis

6 Fertigungstechnik 273

6.1 Qualittsmanagement

Normen, Begriffe . . . . . . . . . . . . . . 274Qualittsplanung, Qualittsprfung 276Statistische Auswertung . . . . . . . . 277Statistische Prozesslenkung . . . . . 279Qualittsfhigkeit von Prozessen . 280

6.2 Fertigungsplanung

Zeitermittlung nach REFA . . . . . . . 282Kostenrechnung . . . . . . . . . . . . . . . 284Maschinenstundensatz . . . . . . . . . 285

6.3 Spanende Fertigung

Hauptnutzungszeiten . . . . . . . . . . . 287Khlschmierung . . . . . . . . . . . . . . . 292Schneidstoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . 294Krfte und Leistungen . . . . . . . . . . 298Schnittwerte: Bohren, Drehen . . . . 301Kegeldrehen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304Schnittwerte: Frsen . . . . . . . . . . . 305Teilen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307Schnittwerte: Schleifen, Honen . . 308

6.4 Abtragen

Schnittwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314

6.5 Trennen durch Schneiden

Schneidkrfte . . . . . . . . . . . . . . . . . 315Scherschneiden . . . . . . . . . . . . . . . 316Lage des Einspannzapfens . . . . . . 317

6.6 Umformen

Biegeumformen . . . . . . . . . . . . . . . 318Tiefziehen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320

6.7 FgenSchweien, Verfahren . . . . . . . . . . 322Nahtvorbereitung . . . . . . . . . . . . . . 323Einstellwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324Thermisches Trennen . . . . . . . . . . . 329Kennzeichnung von Gasflaschen . 331Lten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333Kleben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336

6.8 Arbeits- und Umweltschutz

Verbotszeichen . . . . . . . . . . . . . . . . 338Warnzeichen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339

Gebots- und Rettungszeichen . . . . 340Hinweiszeichen . . . . . . . . . . . . . . . . 341Gefahrensymbole . . . . . . . . . . . . . . 342Kennzeichnung von Rohrleitungen 343Schall und Lrm . . . . . . . . . . . . . . . 344

5 Maschinenelemente 201

5.1 Gewinde

bersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202Metrisches ISO-Gewinde . . . . . . . . 204Whitworth-Gewinde, Rohrgewinde 206Trapez- und Sgengewinde . . . . . . 207

Gewindetoleranzen . . . . . . . . . . . . 2085.2 Schrauben

bersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209Bezeichnung, Festigkeit . . . . . . . . . 210Sechskantschrauben . . . . . . . . . . . 212Sonstige Schrauben . . . . . . . . . . . . 215Schraubenberechnung . . . . . . . . . 221Schraubensicherungen . . . . . . . . . 222Schlsselweiten,Schraubenantriebe . . . . . . . . . . . . . 223

5.3 Senkungen

Senkungen fr Senkschrauben . . . 224Senkungen fr Zylinderschrauben 225

5.4 Muttern

bersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226Bezeichnung, Festigkeit . . . . . . . . . 228Sechskantmuttern . . . . . . . . . . . . . 229Sonstige Muttern . . . . . . . . . . . . . . 231

5.5 Scheiben

bersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233Flache Scheiben . . . . . . . . . . . . . . . 234HV-Scheiben . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235

5.6 Stifte und Bolzen

bersicht . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236Zylinderstifte, Spannstifte . . . . . . . 237Kerbstifte, Bolzen . . . . . . . . . . . . . . 238

5.7 Welle-Nabe-Verbindungen

Keile und Federn . . . . . . . . . . . . . . . 239Pass- und Scheibenfedern . . . . . . . 240Keilwellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241Werkzeugkegel . . . . . . . . . . . . . . . . 242

5.8 Federn, Werkzeugbau

Federn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244Bohrbuchsen, Griffe . . . . . . . . . . . . 247Normteile der Stanztechnik . . . . . . 251

5.9 Antriebselemente

Riemen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253

Zahnrder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256bersetzungen, Drehzahlen . . . . . 259

5.10 Lager

Gleitlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261Wlzlager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263Sicherungsringe . . . . . . . . . . . . . . . 269Dichtelemente . . . . . . . . . . . . . . . . . 270Schmierle und Schmierfette . . . . 271


5/5

7Inhaltsverzeichnis

7 Automatisierungs- und Informationstechnik 345

7.1 Steuerungstechnik, Grundbegriffe

Begriffe, Kennzeichnung . . . . . . . . 346Analoge Regler . . . . . . . . . . . . . . . . 348Unstetige und digitale Regler . . . . 349Binre Verknpfungen . . . . . . . . . . 350

7.2 Elektrotechnische Schaltungen

Grafische Symbole . . . . . . . . . . . . . 351Kennzeichnungen . . . . . . . . . . . . . . 353Stromlaufplne . . . . . . . . . . . . . . . . 354Sensoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355Schutzmanahmen . . . . . . . . . . . . 356

7.3 Funktionsplne und -diagramme

Funktionsplne . . . . . . . . . . . . . . . . 358Funktionsdiagramme . . . . . . . . . . . 361

7.4 Pneumatik und Hydraulik

Schaltzeichen . . . . . . . . . . . . . . . . . 363Aufbau von Schaltplnen . . . . . . . 365Elektropneumatische Steuerungen 366Druckflssigkeiten . . . . . . . . . . . . . 368Pneumatikzylinder . . . . . . . . . . . . . 369Kolbenkrfte . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370Geschwindigkeiten, Leistung . . . . 371Przisionsstahlrohre . . . . . . . . . . . . 372

7.5 SPS-Steuerungen

Programmiersprachen . . . . . . . . . . 373Kontaktplan (KOP) . . . . . . . . . . . . . 374Funktionsbausteinsprache (FBS) . 374Strukturierter Text (ST) . . . . . . . . . . 374

Anweisungsliste (AWL) . . . . . . . . . 375Einfache Funktionen . . . . . . . . . . . . 376

7.6 Handhabungs-, Robotertechnik

Koordinatensystem, Achsen . . . . . 378Aufbau von Robotern . . . . . . . . . . . 379Greifer, Arbeitssicherheit . . . . . . . . 380

7.7 NC-Technik

Koordinatenachsen . . . . . . . . . . . . 381Programmaufbau nach DIN . . . . . 382Werkzeug- und Bahnkorrekturen . 383Arbeitsbewegungen nach DIN . . . 384Arbeitsbewegungen nach PAL . . . 386PAL-Programmiersystem Drehen . 388PAL-Programmiersystem Frsen . 392

7.8 Informationstechnik

Zahlensysteme . . . . . . . . . . . . . . . . 401ASCII-Zeichensatz . . . . . . . . . . . . . . 402Programmablaufplan . . . . . . . . . . . 403WORD- und EXCEL-Befehle . . . . . 405

Normenverzeichnis 407411

Sachwortverzeichnis 412432

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