E-Book, Deutsch, 482 Seiten
Lochmann Formelsammlung Fertigungstechnik
1. Auflage 2013
ISBN: 978-3-446-43733-3
Verlag: Carl Hanser Fachbuchverlag
Format: PDF
Kopierschutz: Adobe DRM (»Systemvoraussetzungen)
Formeln - Richtwerte - Diagramme
E-Book, Deutsch, 482 Seiten
ISBN: 978-3-446-43733-3
Verlag: Carl Hanser Fachbuchverlag
Format: PDF
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Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. h. c. (CN) Klaus Lochmann, Werdau-Leunbitz
Autoren/Hrsg.
Weitere Infos & Material
1;1 Größen, Einheiten, Toleranzen/Passungen, Werkstoffkennwerte;13
1.1;1.1 Physikalisch-technische Größen, SI- und weitere Einheiten, spezielle Umrechnungen;13
1.2;1.2 Vorschübe und Lastdrehzahlen an Werkzeugmaschinen;15
1.3;1.3 Zulässige Maß-, Form-, Lage- und Oberflächenabweichungen, Toleranzen und Passungen;16
1.4;1.4 Werkstoffe – Vergleichstabellen und Kennwerte;24
1.4.1;1.4.1 Bezeichnungssystematik typischer Maschinenbau-Werkstoffe;24
1.4.2;1.4.2 Übersichten zu Stahl- und Gusswerkstoffen;27
1.4.3;1.4.3 Kennwerte typischer Kunststoffe;34
1.4.4;1.4.4 Keramische und Verbundwerkstoffe (DIN ISO 4381; DIN 30910-1; DIN 1494-1);36
1.5;1.5 Zielstellungen innerhalb der Fertigungstechnik;37
2;2 Urformtechnik (Gießen, Sintern, Abscheiden);39
2.1;2.1 Werkstoffauswahl und erreichbare Teilequalitäten;39
2.2;2.2 Abmessungen und Gestaltung von Modellen und Gussteilen;41
2.3;2.3 Regeln und Hinweise zur form-, gieß-, putz- und bearbeitungsgerechten Gestaltung von Gussteilen;44
2.4;2.4 Verfahren der Urformtechnik (Hinweise, Berechnungen, Empfehlungen);51
2.4.1;2.4.1 Urformen aus flüssigem, plastischem und teigigem Zustand (Gießen);51
2.4.1.1;2.4.1.1 Gießen in verlorene Formen; Sandformguss;51
2.4.1.2;2.4.1.2 Gießen in Dauerformen aus Stahl (und Keramik);53
2.4.2;2.4.2 Urformen aus dem festen (körnigen) Zustand (Sintern);59
2.4.3;2.4.3 Urformen aus dem ionisierten Zustand (Galvanoformung);62
2.4.4;2.4.4 Urformen duro- und thermoplastischer Kunststoffe;62
3;3 Umformtechnik;65
3.1;3.1 Grundlagen der Metallumformung;65
3.2;3.2 Verfahren des Druckumformens;69
3.2.1;3.2.1 Längs- bzw. Reckwalzen;69
3.2.2;3.2.2 Glattwalzen gekrümmter und ebener Oberflächen (Feinwalzen, Prägepolieren, …);70
3.2.3;3.2.3 Querwalzen;73
3.2.4;3.2.4 Freiformen (Schmieden);73
3.2.5;3.2.5 Gesenkformen;74
3.2.5.1;3.2.5.1 Gesenkschmieden und Prägen;74
3.2.5.2;3.2.5.2 (Warm- und Kalt-)Stauchen;77
3.2.5.3;3.2.5.3 Strangpressen;80
3.2.5.4;3.2.5.4 Fließpressen;81
3.2.5.5;3.2.5.5 Einsenken;85
3.2.5.6;3.2.5.6 Gewindeherstellung (Gewindefurchen bzw. -formen und Gewindewalzen);86
3.3;3.3 Zug-Druck-Umformung;89
3.3.1;3.3.1 Tiefziehen;89
3.3.2;3.3.2 Drücken/Fließdrücken;99
3.3.3;3.3.3 Durchziehen/Drahtziehen;101
3.4;3.4 Zugumformung;101
3.4.1;3.4.1 Rohrziehen (Verfahren und Kenngrößen);101
3.4.2;3.4.2 Abstreckziehen (Verfahren und Berechnungen);102
3.5;3.5 Biegeformen (Biegen);102
3.6;3.6 Besonderheiten der Hochgeschwindigkeits- und -energieumformung (Teilebearbeitung mit Schockwellen);110
4;4 Trennen – Schneiden/Zerteilen, Spanen und Abtragen (Generieren);114
4.1;4.1 Schneiden und Zerteilen;114
4.1.1;4.1.1 Verfahren und Maschinenhauptzeiten;114
4.1.2;4.1.2 Anordnung von Werkstücken in Blechstreifen („Streifenbilder“);115
4.1.3;4.1.3 Werkzeuggestaltung und Berechnungen an Schnittwerkzeugen;118
4.1.4;4.1.4 Berechnung des Kraft- und Arbeitsbedarfes beim Schneiden;122
4.1.5;4.1.5 Besonderheiten beim Feinschneiden;123
4.1.6;4.1.6 Schneiden mit Gummikissen;125
4.2;4.2 Spanen und Abtragen (mit Generieren);125
4.2.1;4.2.1 Spanende Verfahren der Fertigungstechnik;125
4.2.1.1;4.2.1.1 Begriffe, Größen, Zusammenhänge und Abläufe beim Spanen;125
4.2.1.2;4.2.1.2 Kräfte und Leistungen beim Spanen;128
4.2.1.3;4.2.1.3 Zeitaufwand und Wege beim Spanen;132
4.2.1.4;4.2.1.4 Bedeutung und Einflüsse der Schnittgeschwindigkeit;133
4.2.1.5;4.2.1.5 Standgrößen und Standkriterien;137
4.2.1.6;4.2.1.6 Schnittgeschwindigkeiten, Vorschübe und Oberflächenqualitäten (Rauheiten);138
4.2.1.7;4.2.1.7 Spanarten, Spanformen, Bearbeitbarkeit (Spanbarkeit);139
4.2.1.8;4.2.1.8 Schneidstoffe und Wirkmedien (Kühl-, Schmier-, Spül-Mittel);144
4.2.1.9;4.2.1.9 Besonderheiten beim Spanen harter Werkstoffe bei Trocken- sowie HSC- und HPC-Bearbeitungen;150
4.2.1.10;4.2.1.10 Verfahrenstypische Besonderheiten beim Spanen (jeweils Berechnungen zu Komponenten der Spanungskraft, Leistungen, Maschinenhauptzeiten);151
4.2.1.11;4.2.1.11 Fein-, Mikro- und Präzisionsbearbeitung;186
4.2.1.12;4.2.1.12 Herstellung von Verzahnungen;206
4.2.1.13;4.2.1.13 Berechnung und Gestaltung ausgewählter Spanungswerkzeuge;224
4.2.2;4.2.2 Abtragen und Generieren;231
4.2.2.1;4.2.2.1 Verfahren der Abtragtechnik;231
4.2.2.2;4.2.2.2 Generieren von Bauteilen (Rapid Product Development/Rapid Prototyping);253
4.2.3;4.2.3 Optimierung von Spanungsvorgängen und Maschinenauslastungen;256
5;5 Fügetechnik – Übersichten zum Schweißen und Schneiden, Löten, Kleben und zu sonstigen Fügeverfahren;260
5.1;5.1 Schweißen und Schneiden;260
5.1.1;5.1.1 Schweißeignung, -sicherheit, -möglichkeiten (Schweiß-, Schweißfolgeplan);260
5.1.2;5.1.2 Verfahren zum Schweißen und Schneiden;262
5.1.3;5.1.3 Schweißgerechte Konstruktion von Bauteilen;283
5.1.3.1;5.1.3.1 Stoß- und Nahtarten, Formen von Schweißfugen;283
5.1.3.2;5.1.3.2 Zeichnerische Darstellungen von Schweißverbindungen;286
5.1.3.3;5.1.3.3 Abmessungen von Schweißnähten, Berechnungen einfacher Schweißverbindungen; Nahtwertigkeit und Nahtformkoeffizient;286
5.1.3.4;5.1.3.4 Schrumpfungen an geschweißten Teilen;289
5.1.3.5;5.1.3.5 Grundsätze und typische Beispiele schweißgerechter Konstruktion von Bauteilen;291
5.1.3.6;5.1.3.6 Kennzeichnung von Schweißpositionen und Rationalisierungsansätze beim Schweißen;298
5.2;5.2 Löten von Einzelteilen und Baugruppen;299
5.2.1;5.2.1 Einteilung/Zuordnung von Lötverfahren, Löteignung/Lötbarkeit;299
5.2.2;5.2.2 Lötverbindung, Lote und Flussmittel, Lötbarkeit von Werkstoffen, Verfahrensvarianten;302
5.2.3;5.2.3 Lötgerechte Konstruktion von Bauteilen; Zeichnerische Darstellung von Lötverbindungen;307
5.3;5.3 Kleben von Bauteilen;310
5.3.1;5.3.1 Aufbau von Klebeverbindungen; Vorteile, Anwendungsgrenzen und Besonderheiten beim Kleben;310
5.3.2;5.3.2 Klebstoffarten (DIN EN 923); Grundvorgänge beim Kleben;311
5.3.3;5.3.3 Empfehlungen zur klebegerechten Konstruktion und Festigkeitsprüfung von Bauteilen;312
5.3.4;5.3.4 Gesundheits- und Arbeitsschutz beim Kleben;316
5.4;5.4 Übersicht zu sonstigen Verfahren zur Verbindung von Bauteilen und Baugruppen;316
6;6 Beschichten – Herstellung fest haftender metallischer und nichtmetallischer Schichten;317
6.1;6.1 Beschichten mit metallischen Überzügen;318
6.2;6.2 Beschichten mit nichtmetallischen Überzügen;323
6.3;6.3 Beschichten aus dem gas- oder dampfförmigen Zustand (PVD – Physical Vapour Deposition, CVD – Chemical Vapour Deposition);324
7;7 Änderungen von Stoffeigenschaften – Härten, Glühen, Vergüten, Anlassen;326
7.1;7.1 Zusammenhänge bei der Änderung von Stoffeigenschaften (Thermische, Thermo-chemische und thermo-mechanische Verfahren);326
7.2;7.2 Temperaturverläufe bei typischen Wärmebehandlungsverfahren;329
7.2.1;7.2.1 Glühverfahren für Eisenwerkstoffe;329
7.2.2;7.2.2 Glühmethoden für Leichtmetalle;330
7.2.3;7.2.3 Wärmebehandlungen mit signifikanten Änderungen der Stoffeigenschaften;330
7.2.4;7.2.4 Härten auf Martensit und Vergüten;332
7.2.5;7.2.5 Nitrieren von Werkstoffen;332
7.3;7.3 Wärme-, Abkühl-, Halte- und Perlitisierungszeiten bei der Wärmebehandlung von Stahlwerkstoffen;333
7.4;7.4 Zusammenhänge zur Ermittlung von Aufkohlungs- und Nitrierzeiten;335
7.5;7.5 Temperaturverläufe beim Abkühlen/Abschrecken;337
8;8 Kalkulationen (Zeiten, Kosten, Preise, …); Arbeitsstudien und Investitionsrechnungen;339
8.1;8.1 Berechnungen von Kosten und Preisen;339
8.2;8.2 Bestimmung technisch-organisatorisch begründeter Durchlaufzeiten (DLZ);340
8.3;8.3 Durchführung von Arbeitsstudien;343
8.4;8.4 Typische Methoden für/bei Investitionsrechnungen;343
9;Anhang;345
9.1;T 1 Allgemeine Übersichten;345
9.1.1;T 1.1 ISO-Toleranzen für Wellen und Bohrungen (Auszüge);345
9.1.2;T 1.2 Erreichbare Rauheiten Rz in Abhängigkeit unterschiedlicher Bearbeitungsverfahren;349
9.1.3;T 1.3 Zusammenfassende Übersichten zu mechanischen Eigenschaften typischer Maschinenbauwerkstoffe (Auszüge);350
9.1.3.1;T 1.3.1 Stahl- und Gusswerkstoffe;350
9.1.3.1.1;T 1.3.1.1 Unlegierte Baustähle; DIN EN 10025;350
9.1.3.1.2;T 1.3.1.2 Vergütungsstähle; DIN EN 10083-1/2;351
9.1.3.1.3;T 1.3.1.3 Einsatzstähle; DIN EN 10084;354
9.1.3.1.4;T 1.3.1.4 Wälzlagerstähle; DIN EN ISO 683-17;355
9.1.3.1.5;T 1.3.1.5 Automatenstähle; DIN EN 10087;356
9.1.3.1.6;T 1.3.1.6 Gusseisen mit Lamellengraphit; DIN EN 1561;357
9.1.3.1.7;T 1.3.1.7 Gusseisen mit Kugelgraphit; DIN EN 1563;358
9.1.3.1.8;T 1.3.1.8 Stahlguss; DIN 1681;358
9.1.3.1.9;T 1.3.1.9 Warmfester Stahlguss; DIN EN 10213-2;359
9.1.3.1.10;T 1.3.1.10 Temperguss; DIN EN 1562 (TGW und TGS);359
9.1.3.2;T 1.3.2 Duro- und Thermoplaste;360
9.2;T 2 Tabellen zur Urformtechnik;363
9.2.1;T 2.1 Spezielle Übersicht zur Gestaltung von Radien und Übergängen an Gussteilen;363
9.2.2;T 2.2 Empfehlungen für zulässige Maßabweichungen an Gießereimodellen;363
9.3;T 3 Tafeln und Tabellen zur Umformtechnik;364
9.3.1;T 3.1 Formänderungsfestigkeiten und Fließkurven;364
9.3.1.1;T 3.1.1 Auswahl typischer Formänderungsfestigkeiten k fl = f(?) bei der Kaltverformung weichgeglühter Werkstoffe;364
9.3.1.2;T 3.1.2 Beispiele für Fließkurven typischer Maschinenbauwerkstoffe (Kaltumformung);364
9.3.1.3;T 3.1.3 Einflüsse von Umformtemperaturen (Warmumformung), Umformgeschwindigkeiten auf das Verformungsverhalten metallischer Werkstoffe;366
9.3.2;T 3.2 Schmieden/Gesenkschmieden;367
9.3.2.1;T 3.2.1 Gestaltungsgrundsätze für Gesenkschmiedeteile;367
9.3.2.2;T 3.2.2 Zulässige Maß- und Oberflächenabweichungen;368
9.3.3;T 3.3 Richtwerte und Empfehlungen zum Stauchen;369
9.3.3.1;T 3.3.1 Nomogramm zur Bestimmung des Kraftbedarfes beim Kaltstauchen unterschiedlicher Werkstücke aus Stahl- und NE-Werkstoffen;369
9.3.3.2;T 3.3.2 Zulässige Formänderungen beim Stauchen;369
9.3.3.3;T 3.3.3 Erreichbare Maßgenauigkeiten beim Kaltstauchen;369
9.3.4;T 3.4 Werte für das Fließpressen;370
9.3.4.1;T 3.4.1 Nomogramme zur Ermittlung der Fließpresskraft;370
9.3.4.2;T 3.4.2 Empfehlungen zur Teilegestaltung beim Fließpressen;372
9.3.4.3;T 3.4.3 Herstellbare Teileabmessungen;372
9.3.4.4;T 3.4.4 Erreichbare Oberflächenabweichungen beim Kaltfließpressen;373
9.3.5;T 3.5 Gewindefurchen und -formen;373
9.3.5.1;T 3.5.1 Vorbohrdurchmesser für Metrische ISO-Regelgewinde; DIN 13; DIN ISO 965-1;373
9.3.5.2;T 3.5.2 Vorbohrdurchmesser für Whitworth-Gewinde; BS 84;373
9.3.5.3;T 3.5.3 Vorbohrdurchmesser für US-Amerikanisches Unified-Grobgewinde; UNC-2B; ASME B 1.1; ISO 5864;374
9.3.6;T 3.6 Gleichungen zum Tiefziehen;374
9.3.6.1;T 3.6.1 Berechnungen von Flächenelementen beim Tiefziehen;374
9.3.6.2;T 3.6.2 Bestimmung von Rondendurchmessern für typische Fertigteilformen;376
9.3.7;T 3.7 Zusammenhänge beim Biegen;379
9.3.7.1;T 3.7.1 Nomogramm zur Bestimmung von Biegekräften beim Biegen von V-Formen;379
9.3.7.2;T 3.7.2 Bestimmung der Gesenkweite in Abhängigkeit vom Biegehalbmesser;380
9.4;T 4 Spanen (Schneiden/Zerteilen); Abtragen; Generieren;381
9.4.1;T 4.1 Tabellen und Richtwerte zum Spanen;381
9.4.1.1;T 4.1.1 Korrekturfaktoren für Schnittgeschwindigkeit und Spanwinkel;381
9.4.1.2;T 4.1.2 Korrekturfaktoren zur Berechnung von Schnittkräften;382
9.4.1.3;T 4.1.3 Spezifische Schnittkräfte der spanenden Fertigung;383
9.4.1.4;T 4.1.4 Richtwerte für Schnittgeschwindigkeiten v c in m min-1;384
9.4.1.5;T 4.1.5 Zusammenhänge zwischen Oberflächenrauheiten und Herstellkosten beim Spanen;387
9.4.1.6;T 4.1.6 Entstehungsbedingungen und Wirkungen von Spanarten;388
9.4.1.7;T 4.1.7 Wirkungen und Nutzungsmöglichkeiten typischer Bestandteile von KSSM (Kühl-, Schmier-, Spülmittel) auf Bearbeitungsvorgang und Arbeitsergebnis (vgl. VSI);389
9.4.1.8;T 4.1.8 Spezielle verfahrensspezifische Richtwerte;389
9.4.1.8.1;T 4.1.8.1 Drehen (Lang-, Plan-, Fein-, Gewindedrehen);389
9.4.1.8.1.1;T 4.1.8.1.1 Empfehlungen für Werkzeugwinkel beim Drehen mit Hartmetallen;389
9.4.1.8.1.2;T 4.1.8.1.2 Werte zur Anpassung spezieller Bearbeitungsbedingungen;390
9.4.1.8.1.3;T 4.1.8.1.3 Richtwerte für Schnittgeschwindigkeiten und Vorschubwege beim Drehen mit Formwerkzeugen aus Schnellarbeitsstahl;390
9.4.1.8.1.4;T 4.1.8.1.4 Empfehlungen für Schnittgeschwindigkeiten beim Drehen spezieller Gusswerkstoffe mit Si3N4-Schneidkeramik;390
9.4.1.8.1.5;T 4.1.8.1.5 Empfehlungen für Werkzeugwinkel beim Drehen mit HM-Werkzeugen;391
9.4.1.8.1.6;T 4.1.8.1.6 Richtwerte für das Spanungsverhältnis „G“;391
9.4.1.8.1.7;T 4.1.8.1.7 Vorschubwerte f und Eckenrundungen r E für das Drehen mit HM-Werkzeugen bei geforderten Rauheiten R m;392
9.4.1.8.1.8;T 4.1.8.1.8 Spezielle Richtwerte und Empfehlungen zum Gewindedrehen;393
9.4.1.8.2;T 4.1.8.2 Hobeln und Stoßen;399
9.4.1.8.3;T 4.1.8.3 Bohren (Bohren ins Volle, Auf-, Tief-, Fein-, Gewindebohren), Senken und Reiben;400
9.4.1.8.3.1;T 4.1.8.3.1 Richtwerte und Empfehlungen zum Bohren und Senken;400
9.4.1.8.3.2;T 4.1.8.3.2 Richtwerte für das Reiben;406
9.4.1.8.3.3;T 4.1.8.3.3 Besonderheiten beim Gewindebohren;409
9.4.1.8.3.4;T 4.1.8.3.4 Gegebenheiten und Bedingungen beim Tieflochbohren;411
9.4.1.8.4;T 4.1.8.4 Fräsen (inkl. Gewindeherstellung, HSC- Fräsen und Bearbeitung harter Werkstoffe);418
9.4.1.8.4.1;T 4.1.8.4.1 Ermittlung günstiger Werkzeug-Kennwerte;418
9.4.1.8.4.2;T 4.1.8.4.2 Richtwerte für Bearbeitungsparameter;420
9.4.1.8.5;T 4.1.8.5 Sägen (Kreis- und Bandsägen);426
9.4.1.8.6;T 4.1.8.6 Räumen (Außen-, Innen-);427
9.4.1.8.7;T 4.1.8.7 Schleifen (Rund-, Flach-, Stech-, Zieh- und Schwingziehschleifen); Läppen und Polieren;428
9.4.1.8.8;T 4.1.8.8 Besonderheiten bei der Herstellung von Zahnrädern;432
9.4.1.8.9;T 4.1.8.9 Spanen spezieller Werkstoffe;437
9.4.1.8.9.1;T 4.1.8.9.1 Drehen, Bohren, Fräsen und Schleifen typischer Kunststoffe;437
9.4.1.8.9.2;T 4.1.8.9.2 Schnittgeschwindigkeiten in m min-1 beim Drehen und Fräsen von Graphit EK85 (vorrangig für Werkzeug- und Formenbau);438
9.4.1.8.9.3;T 4.1.8.9.3 Drehen, Bohren und Fräsen von Titanlegierungen;439
9.4.2;T 4.2 Tabellen und Richtwerte zum Abtragen und Generieren;440
9.4.2.1;T 4.2.1 Ultraschallbearbeitung (USM); Berechnungen an Sonotroden;440
9.4.2.2;T 4.2.2 Elektrochemisches Abtragen (ECM); Abtragverhalten typischer Werkstoffgruppen bei Bearbeitung mit NaCl- und NaNO3-Elektrolytlösungen;441
9.4.2.3;T 4.2.3 Senk- und Drahterodieren (EDM);442
9.4.2.4;T 4.2.4 Laserschweißen und -schneiden (LBM);444
9.4.2.5;T 4.2.5 Generieren von Bauteilen (Rapid Product Development – RPD; Rapid Prototyping – RP);447
9.5;T 5 Tabellen, Richtwerte und Empfehlungen zum Fügen von Bauteilen, Beschichten und Ändern von Stoffeigenschaften;449
9.5.1;T 5.1 Übersichten zur Fügetechnik;449
9.5.2;T 5.2 Berechnungen und Empfehlungen für das Beschichten;464
9.5.3;T 5.3 Übersichten zur Stoffeigenschaftsänderung;465
10;Literaturverzeichnis;467
11;Sachwortverzeichnis;471
