Die neuzeitliche Stückzeitermittlung im Maschinenbau: Handbuch zur Berechnung der Bearbeitungszeiten an Werkzeugmaschinen für den Gebrauch in der Praxis und an technischen Lehranstalten [8. Aufl. Reprint 2021] 9783112458921, 9783112458914

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Die neuzeitliche Stückzeitermittlung im Maschinenbau

Die neuzeitliche Stückzeitermittlung im Maschinenbau, H a n d b u c h zur B e r e c h n u n g d e r B e a r b e i t u n g s z e i t e n a n W e r k z e u g m a s c h i n e n f ü r den G e b r a u c h in der P r a x i s und an t e c h n i s c h e n L e h r a n s t a l t e n , von

M. SIEGERIST technischer Kalkulator Achte, vermehrte und verbesserte Auflage mit zahlreichen Abbildungen, Skizzen, graphischen und Zahlentafeln sowie Berücksichtigung der „Refa"-Arbeiten neubearbeitet

von

Rudolf Foellmer, Oberingenieur.

T E C H N I S C H E R VERLAG HERBERT CRAM BERLIN

Druck von Walter de Gruyter & Co., Berlin W 35 Printed in Germany

Vorwort zur 7. Auflage. Die durchweg freundliche und günstige Aufnahme meines Buches in der gesamten Fachpresse und der schnelle Absatz der bisherigen Auflagen weisen wohl darauf hin, daß mein Buch einem tatsächlichen Bedürfnis entsprechen konnte. Die vorliegende 7. Auflage stellt keinen Abdruck der vorhergehenden dar, sondern sie ist vollkommen neu bearbeitet unter Berücksichtigung der Arbeiten des „Refa" (Reichsausschuß für Arbeitszeit-Ermittlung) und außerdem durch Hinzufügen wertvoller Abhandlungen (z. B. über Arbeiten an Revolverbänken Und Automaten u. a.) wesentlich erweitert. Bei der gründlichen Neubearbeitung sind die bisherigen Ergebnisse der Zerspanungslehre zugrunde gelegt, die ja hauptsächlich darin besteht, die Schnittgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Spanquerschnitt zu ermitteln. Die theoretische Grundlage konnte so bei der völligen Umarbeitung des Buches verbessert werden; da in der vorliegenden Form aber die leichtfaßliche Darstellung beibehalten wurde, wird das Buch wie bisher den Anfänger befriedigen, aber auch den höheren Ansprüchen theoretisch gut vorgebildeter Benutzer restlos genügen können. Die Neubearbeitung ist das Werk des Herrn Ingenieur Rud. Foellmer, der sein reiches Wissen und Können mit bestem Erfolg in den Dienst dieser Aufgabe gestellt hat. Für die mühevolle Arbeit sei ihm auch an dieser Stelle verbindlichst gedankt. Das in meinem Buche bisher Gebotene wurde allgemein so vorbehaltlos als richtig anerkannt, daß es häufig als Quelle von anderen Fachschriftstellern benutzt wurde. Es war sogar zu beobachten, daß mehrfach Aufsätze und auch Bücher erschienen, in denen größere Teile meines Werkes ohne Quellenangabe unverändert nachgedruckt worden waren. Es war zwar glücklicherweise bisher immer möglich, ohne ernstere Maßnahmen durch den Verhandlungsweg die angezeigte Quellenangabe nachzuholen; immerhin sei mit der Hoffnung, daß diese Neuauflage eine ebenso günstige Aufnahme, wie ihre Vorgängerinnen finden möge, die Bitte und die Erwartung verknüpft, daß bei Benutzung meines Buches es auch als Quelle angegeben werden möge. Hannover, im Juli 1929.

M. S i e g e r i s t .

V

Vorwort zur 8. Auflage. Das Fortschreiten der Technik auf dem Gebiet der Zerspanung hat durch die Einführung von Hartmetall als Schneidwerkzeug eine Anpassung der Stückzeitermittlung an die veränderten Verhältnisse und somit auch eine Überarbeitung der 7. Auflage erforderlich gemacht. Als Lehr- und Nachschlagebuch, das auf die Methode ganz besonderen Wert legt, konnte die 8. Auflage dabei den bewährten Stoff der vorhergehenden beibehalten und durch Hinzufügen des neuen ihren Anwendungsbereich ganz bedeutend erweitern, so daß sie wohl jeden Interessierten auf dem Gebiete der Stückzeitermittlung und des Akkordwesens befriedigen dürfte. Bei dieser Gelegenheit sei nochmals dem früheren Mitarbeiter, Herrn BetriebsIngenieur Fr. Bork, für die Lieferung wertvoller Unterlagen verbindlichster Dank ausgesprochen. Mit dem Wunsche, daß auch die 8. Auflage der Stückzeitermittlung viele neue Jünger gewinnen möge, sei die Hoffnung verbunden, mit dieser Arbeit auch zur Leistungssteigerung beigetragen zu haben. Berlin,

VI

im Februar 1943.

R. F o e l l m e r .

Inhalt Einleitung

1

I. Geschichte der Stückzeitermittlung als Dienststelle II. Gang der Stückzeitermittlung als Planungsarbeit

4 6

1. Die Zergliederung des Auftrages

6

2. Die Zergliederung der Arbeitsstufe

7

Einrichtezeit

8

Hauptzeit

8

Nebenzeit

8

Grundzeit

8

Verlustzeit

8

Stückzeit

9

3. Die Zeitermittlung für die Arbeitsstufe a) Schätzen und Überschlagen b) Berechnen Maschinenkarten (vgl. auch Automaten S. 116—128) c) Messen Zeitstudie

9 9 11 12—17 15 18

Zeitaufnahme

19

Aufnahmebogen

20

Auswertung d) Zusammensetzen aus Sammelwerten 4. Akkordberechnung

M 1 "^)

Verlustzeitzuschläge

20 22 26

27 26—29

Gruppen-(Kolonnen-)Verrechnung und Mehrmaschinenbedienung

30

Umrechnungsfaktoren und Bewertungsminuten

31

IQ. Berechnungen und Arbeiten an Werkzeugmaschinen 1. Rechnungsgrößen 2. Schnittgeschwindigkeit und Spanquerschnitt Schnittgeschwindigkeitstabellen Hartmetall 3. Leistungsberechnung

34 34 34 37—43 39 43

Riemenbelastungstabelle

44

Wirkungsgrade für Maschinen- und Getriebeteile

45

Spezifische Schnittwiderstände

45 VII

Leistungsberechnung und Maschinenkarte 46 Spezifische Schnitt- und Vorschubkräfte beim Bohren 50 Spanquerschnitt beim Walzenfräser....' 51 4. Laufzeitberechnung und Arbeiten an Werkzeugmaschinen 52 a) L a n g h o b e l m a s c h i n e n Einteilung und Aufnahmen für die Maschinenkartei 52—55 Laufzeitformel 55 57 Durchschnittswerte für Einrichten Aufspannzeiten 57 Arbeitsgeschwindigkeiten 58 Zeiten für 10 mm Hobelbreite 59 Übungsbeispiele ." 60—62 b) S h a p i n g - u n d S t o ß m a s c h i n e n Laufzeitformel 63 Antriebsarten . . . 63 Errechnung der mittleren Arbeitsgeschwindigkeit 63 Durchschnittswerte für Arbeiten an Shaping-Maschinen 67 Durchschnittswerte für Arbeiten an Stoßmaschinen 70 Übungsbeispiele 74 Verzahnen von Zahnrädern auf Zahnradhobelmaschinen 78 c) D r e h b ä n k e Laufzeitformel 80 Umrechnung von d, n und v 81 Laufzeiten für 10 m Drehlänge bei V = 10 m/Min 84 Einfluß der Stufungsverhältnisse 85—88 Arbeitstafel für Drehbänke 88 Die Laufzeit beim Plandrehen 89 Gewindeschneiden 91 Durchschnittswerte für Einrichten 92 Durchschnittswerte für Einspannen und Ausrichten 92—95 Durchschnittswerte für Spanquerschnitte 96 Zeiten für das Schneiden von eingängigem Flachgewinde 97 Zeiten für das Schneiden von Spitzgewinden 98 Übungsbeispiele 99—105 d) R e v o l v e r d r e h b ä n k e Das Arbeiten an Revolverdrehbänken 105 Gebräuchliche Vorschübe je Spindelumdrehung 106 Gruppenliste für Revolverdrehbänke 107 Handzeiten für Arbeiten an Pittler- u. Gildemeister-Revolverdrehbänken 109 Arbeitstafel für Revolverdrehbänke R 47 111 Übungsbeispiele 111—115 e) A u t o m a t e n 115 Maschinenkarte f. Hasse & Wrede-Einspindelautomaten, System Gridley 116 Kurvenermittlung für Einspindelautomaten (Gridley) 118 VIII

Beispiel für Einspindelautomaten (Gridley)

119

Maschinenkarte für Einspindelautomaten „Index 2" (System Brown & Sharpe)

•.

120

Kurvenblatt für Einspindelautomaten „Index 2"

123

Beispiel für Einspindelautomaten „Index 2"

124

Maschinenkarte für Yierspindelautomaten

124—127

Kurvenermittlung für Vierspindelautomaten

128

Beispiel für Vierspindelautomaten System Acme

129

f) H o r i z o n t a l b o h r w e r k e Leistungen von Bohrwerken

129

Zeiten für Aufspannen und Ausrichten.

130

Übungsbeispiele

132

g) B o h r m a s c h i n e n Laufzeitformel

134

Vorschübe beim Bohren

135

Arbeitstafel für Bohren, s = 0,01 d, Schnittgeschwindigkeiten

136

Einrichtezeiten für Bohrmaschinen

136

Aufspannzeiten

137

Richtwerte für das Bohren mit Hartmetallbohrern

138—139

Nebenzeiten beim Bohren

140

Übungsbeispiele

140

h) F r ä s m a s c h i n e n

141

Schnittgeschwindigkeiten für Walzenfräser

142

Vorschübe je Fräserzahn

143

Laufzeitformel

143

Schnittgeschwindigkeiten für Hartmetallfräser

144

Anlaufwerte, bezogen auf Fräserdurchmesser und Frästiefe

145

Ermittlung der Laufzeit bei überschlägigen Rechnungen

146

Einrichtezeiten für Horizontalfräsmaschinen

147

Einrichtezeiten für Langfräsmaschinen

147

Aufspannzeiten Vorschübe für Ständer- und Tischfräsmaschinen

148 149—152

Das Fräsen von Nuten

152

Vorschübe beim Nutenfräsen

154

Vorschübe für Kreissägen

156

Vorschübe für Winkel- und Formfräser

157

Arbeiten auf Rundfräsmaschinen

157

Das Fräsen von Stirnrädern Minutliche Umdrehungen für Stirnradfräser

159 159

Laufzeitformel für das Teilverfahren

159

Durchschnittswerte und Beispiele für das Fräsen von Stirnrädern nach dem automatischen Teilverfahren 160—166 b

S i e g e i i s t , Maschinenbau.

IX

Laufzeitformel für das Abwälzverfahren

167

Durchschnittswerte und Beispiele für das Fräsen von Stirnrädern nach dem Abwälzverfahren

168—173

Das Fräsen von Schneckenrädern

173

Laufzeitformel für das Tangentialverfahren (Beispiele)

175

Laufzeitformel für das Radialverfahren (Beispiele)

176

Das Fräsen von Schnecken und Spindeln

178

Zusatzwerte für den Anschnitt des Fräsers

178

Laufzeitformel, Werte für cos 1000 3.45 3,75 3,5 4,45 i 4,9 V 3 44 V h V V ¥ 4,4 4 2,5 2,73 2,6 V V 2,3 3 V 2 / 5 3,45 3,4 2,3 V 3,9 6 2 V 3,S V 2,03 2,35 2,9 275 2,3 2,4 S2 3 a i 2,43 2,0 S 2 ^ 2 ? 48 4/B 2,4 # 2,45 3 2000 4,8 1,95 4,87 4,96 2,3 4 6 6 2,4 4 6 6 1,9 ?,4 2£2 2 / 4 2 1,65 4*6 4,74 4,78 2,1 AS 2 2, AS 4,73 4 4 $ 4,62 4,6 46 S 435 4,4 4,7 S 4,38 4JS8 2 1,9 2,2 6 4,36 AS 4 5 45S 4JB A3 4J& 426 446 4,87 4,62 ?,1 8 1,28 V 4 4 4,42 4 £ 5 V A® 448 4,36 4,74 3000 V j 4,32 A3 4,32 4,55 4,4 "l 4 4,4 4 ^ 8 463 4,3 4p 3 V 453 2 442 42« 42 4,22 4,45 4 4 4j05 447 4/13 4^46 4,35 4 9 6 V 3 0 ^ 7 4,42 44S 4 6 44 407 4/1 4,3 0,92 4,47 4 9 2 4p6 4,36 0ß4 4 0 s 4 404 V i 4 8 7 4,4 0,87 4000 0,9 >V>2 0,96 4 4,4 S QJB3 4 0 6 OJB 3 2 0,BS 4 9 7 0,92 OßS4 4 4 4 8 2 Q93 487 4 9 2 4,05 6 0.78 4 8 9 4 8 4 48G 3,7S H86 0,8 4 8 S 9 5000 4 ? 2 4 8 3 477 0L84 2 0,69 0,7 S 4 4 6 6 l •il

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Abb. 14. auf die Material- und Herstellungskosten bei komplizierten Werkzeugen wie Fräsern, Formstählen u. dgl. die Geschwindigkeit niedriger gehalten werden, als die Drehstahlversuche ergeben, um die Lebensdauer dieser Werkzeuge zu erhöhen. Vgl. hierzu die Ausführungen über Bohren und Fräsen S. 134, 136 u. 143. Aus Vorstehendem geht hervor, daß trotz der besten Unterlagen für Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe für den Kalkulator immer noch genug^Fragen offen bleiben, die sich nicht ohne weiteres nach einem Schema beantworten lassen, und bei denen nur genügend Betriebserfahrungen helfen können. Von ganz besonderer Wichtigkeit sind die bereits erwähnten Hartmetalle für die Zerspanungsarbeiten der mechanischen Fertigung geworden, weil einerseits

38

die Verwendung hochwertigster Konstruktionsstähle an die Bearbeitungswerkzeüge immer größere Anforderung stellt, andererseits Hartmetallwerkzeuge Schnittgeschwindigkeiten gestatten, die zwei- bis dreimal höher liegen als die bei Schnelldrehstahl üblichen (vgl. Rechnungsbeispiel IV, S. 104). Die deutschen Hartmetalle sind vom AWF nach ihrer Anwendungsmöglichkeit eingeteilt, geordnet und gekennzeichnet worden 1 (siehe Tabelle S. 40). Hartmetalle sind keine Stahllegierungen, sondern aus verschiedenen pulverförmigen Metallkarbiden, vornehmlich Wolfram- und Titankarbid, und Kobalt gepreßte und bis zum Sintern erhitzte Gemische, etwa keramischen Erzeugnissen vergleichbar. Sie haben größere Widerstandsfähigkeit gegen Temperatureinflüsse, sind aber in ihrer Naturhärte und Zähigkeit durch Wärmebehandlung nicht zu beeinflussen, sondern müssen bei der Zusammensetzung des Gemisches bereits für den jeweiligen Zweck vorher bestimmt werden. Ihres wertvollen Ausgangsstoffes wegen werden sie nur in kleinen Plättchenformen hergestellt, die ihrem Verwendungszweck angepaßt sind und auf Stahlschäfte aufgelötet werden. Die gebräuchlichsten Formen und Abmessungen sind in den AWF-Blättern 117 a—c zusammengestellt. Das Auflöten der Schneidplättchen und das Schleifen der Schneiden muß fachmännisch einwandfrei ausgeführt werden, wie es von den Lieferfirmen vorgeschrieben wird, da bei den verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten von Schaft, Lot und Hartmetall und den auftretenden hohen Temperaturen leicht so große Spannungen auftreten können, daß die Plättchen rissig werden und beim Arbeiten den hohen Schnittdrücken keinen Widerstand mehr entgegensetzen können. Zur guten Wärmeableitung muß bei Hartmetall mit großen Schnittiefen und kleinem Vorschub gearbeitet werden. Die Sprödigkeit, d. h. die hohe Empfindlichkeit der Hartmetalle gegen Stoß, erfordert ferner neben einer unbedingt stabilen Einspannung des Werkzeuges eine möglichst kräftige Ausbildung des Schneidenkeiles und somit andere Winkel an der Schneide als Schnellstahl-Werkzeuge. In den folgenden Schnittgeschwindigkeits-Diagrammpn sind daher bei den zu bearbeitenden Werkstoffen auch die Winkel angegeben, die die Werkzeuge für günstigste Arbeitsverhältnisse an der Schneide aufweisen müssen, Abb. 15—17. Diese Diagramme haben zur Voraussetzung, daß in der Werkstatt vorwiegend mit Spanquerschnitten gearbeitet wird, bei denen die Spantiefe etwa das 5- bis 10fache des Vorschubes beträgt. Sie sollen dem Kalkulator Werte an die Hand geben, die der Ausnutzung der Betriebsmittel sehr nahe kommen, ohne daß er alle Finessen der heutigen Zerspanungslehre zu beherrschen braucht, und ohne daß er sich in dem Bestreben verliert, dem einzelnen Fabrikat bis ins Äußerste Gerechtigkeit widerfahren zu lassen. Die hohe Leistungsfähigkeit der Hartmetalle läßt sich bei allen Drehwerkzeugen gut ausnutzen und auch Fräser und Messerköpfe werden vorteilhaft mit Hartmetallschneiden ausgerüstet. Wenn auch andere Werkzeuge, wie Formwerkzeuge, Spiralbohrer, Senker und Reibahlen, mit Hartmetall bestückt werden, so geschieht das hauptsächlich, um seinen hohen Widerstand gegen Verschleiß oder auch seine Härte auszunutzen, die uns Bearbeitungsmöglichkeiten an harten und gehärteten Teilen erschließt, an denen die bisherigen Schnellstahl-Werkzeuge versagen mußten. Eine volle Ausnutzung der Leistungsfähigkeit der Hartmetalle ist bei den letztgenannten 1

Vgl. AWF, Hartmetallwerkzeuge Seite 12. 39

Gruppe

Kennfarbe

Markenbezeichnung

Fl

grau

S1

schwarz

S2

weiß

Böhlerit . . . E eh Titanit SU 25 Widia S 246 Böhlerit . . . E Miramant. .70 Rheinit.... I Titanit U Widia XX Böhlerit . .E 88 Miramant . .65 Rheinit. . . .11 Titanit U2 Widia X8

S3

rot

Gl

blau

Böhlerit . . . GS Miramant. .75 Rheinit. . . . I I I Titanit G Widia N

Bearbeitung von Gußeisen unter 200 Brinell, Kupfer, Kupferlegierungen, Messing, Leichtmetallen, Kunst- und Preßstoffen und ähnlichen Werkstoffen; ferner zum Bestücken von Drehbankkörnerspitzen, Meßlehren, Mikrotastwerkzeugen und Gleitflächen von Führungsschienen

G2

braun

Bearbeitung von Kunst- und Hartholz, Faserstoffen, verschiedenen Preßstoffen und für Schlagbohrwerkzeuge

G3

blau mit schwarzem Streifen

Böhlerit . Miramant. Rheinit Titanit Widia . . . Böhlerit Miramant Rheinit Titanit . . Widia . . . Böhlerit . Miramant. Rheinit. . Titanit . . , Widia Böhlerit Miramant Rheinit Titanit . . Widia . . .

40

H1

gelb

H2

gelb mit schwarzem Streifen

Böhlerit Miramant. Rheinit... Titanit Widia

E 49 . 60 .V U3 S 58

.GB 12 .55

Anwendungsbereich Feinstdrehen und Feinstbohren von Stahl, d. h. bei Arbeiten mit sehr kleinen Spanquerschnitten und Schnittkräften S 1 für hohe Schnittgeschwindigkeiten bei kleinen bis mittleren Vorschüben

S 2 für mittlere Schnittgeschwindigkeiten bei kleinen bis großen Vorschüben (bis 2 mm/U), insbesondere bei Verwendung älterer Werkzeugmaschinen sowie bei Arbeiten mit unterbrochenem Schnitt oder wechselnden Schnittiefen. Die Schnittgeschwindigkeiten liegen etwa 40% tiefer als für S 1 S 3 für niedrige und mittlere Schnittgeschwindigkeiten bei mittleren bis großen Vorschüben (bis 3 mm/U), insbesonderefür Arbeiten mit stark wechselnden Schnittiefen oder unterbrochenem Schnitt. Die Schnittgeschwindigkeiten liegen etwa 60% tiefer als die für S 1

.G Bearbeitung von Elektrodenkohle . GGG .NK .HG .80 .IV .GG .H

Bearbeitung von Hartguß, Gußeisen über 200 Brinell, Gußeisen mit harten Stellen in der Randschicht, Temperguß, Glas, Porzellan, Gesteine, Hartpapier Spezial-Hartguß (z. B. Ni-legierter guß) über 100 Shore

GG spez, .H 167

Hart-

xa O

Werkzeugen jedoch nicht möglich, da die Befestigung der Plättchen an den Stahlschäften nicht genügend stabil ausgeführt werden kann und beim Arbeiten mit ihnen zur Vorsicht zwingt. Auch hier sind also reiche Betriebserfahrungen für den

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kg

100

200

400

5 6 11

5 6 21

5,5 7 44

5 6 23

5 6 47

12 13 92

5 6 42

10 12 82

12 14 168

10 12 94

11 13 187

13 16 375

15 17 565

17 18 750

12 15 165

13 16 330

15 18 600

17 21 1000

20 25 1300

23 28 1660

26 31 2500

13 17 260

14 18 520

17 20 1040

20 24 1560

24 29 2050

27 32 2600

31 38 3900

15 18 580

17 20 1160

20 24 2300

23 27 3500

27 33 4700

32 38 5800

37 43 8700

600

800

1000

1500

ohne Kran mit Kran

.

13 16 250

Die Gewichtsangaben entsprechen ca . 1 / 3 des Gewichts voller Körper von denselben Abmessungen. I = einfaches Aufspannen und Ausrichten. II = schwieriges Aufspannen und Ausrichten. Für jedes Umspannen auf eine bearbeitete Fläche sind 70% des Wertes der Gruppe I einzusetzen. Vorschübe zu Tabelle 14 S. 71. Richtung Längs 1 Quer

....

Zäh ne 1

2

3

4

0,18 0,36

0,36 0,72

0,54 1,08

0,72 1,44

i Vorschub in Längsrichtung fein, da er zum Stoßen von Nuten benutzt wird.

70

Tabelle 13. Zeiten für das Aulspannen und Ausrichten yon Bädern, Büchsen, Scheiben, Bingen usw. zum Stoßen von Nuten. B r e i t e bzw. H ö h e in mm

Äußerer Durchmesser

50

75

100

150

200

300

400

600

800

1000

mm

Min.

Min.

Min.

Min.

Min.

Min.

Min.

Min.

Min.

Min.

50 75 100 150 200 300 400 600 800 1000 1250 1500 2000 3000

3 3 3,5 3,5 3,5 4 4

3 3,5 3,5 3,5 4 4 5

3,5 3,5 3,5 4 4 5 5

3,5 3,5 4 4 5 5 5

3,5 4 4 5 5 5

4 5 5 5

5 6

8 10 11 12 14 16 20

9 11 12 13 15 17 21

10 12 13 15 17 19 23

10 12 14 16 18 20 24

9 10 12 14 17 19 21 23 27

10 11 13 16 19 20 23 25 29

9 11 13 15 17 19 21 25

ohne Kran 10 11 13 15 18 21 23 25 27 33

mit

Kran

15 18 21 24 26 28 32 37

25 27 29 31 35 42

Tabelle 14.Durchschnittswerte für Stoßmaschinen bis 350 mm Hublänge.

_

a

"1

è cÌ

io Í5 Vi 3] -J

Abb. 36. Untere Stufenscheibe an der Maschine.

Stufe

a

b

c

d

Doppelhübe i. d. Min.

10

15

24

37

Hublänge mm 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350

Höchstgeschwindigkeit m/Min. 0,55 1,1 1,65 2,2 2,75 3,3 3,85 4,4 4,95 5,5 6,05 6,6 7,15 7,7

0,82 1,65 2,5 3,3 4,1 4,95 5,8 6,6 7,4 8,25 9,1 9,9 10,7 11,5

1,32 2,65 3,95 5,3 6,6 7,9 9,3 10,6 11,9 13,2 14,5 15,8 17,2 18,5

2,04 4,05 6,1 8,1 10,2 12,2 14,2 16,3 18,3 20,4 22,3 24,5 26,5 28,5

Vorschübe siehe S. 70 unten. 71

Schaubild f ü r die Bestimmung der Vorschübe bei Kreisbewegung des Tisches an Senkrecht-Stoßmaschinen Schaltzähne

Vorschub in m/m p. Doppelliub

A b b . 37.

Tabelle 15. Durchschnittswerte für das Stoßen von Keilnuten. Nutenbreite mm

Schnittzahl

20

1

20—30 über 30

2 3

Vorschub mm ca. 0,15 ca. 0,20 ca. 0,30

Vorschübe an Stoßmaschinen hei Kreisbewegung des Tisches.

Das Verhältnis zwischen Durchmesser des Werkstückes und Vorschub ist aus Abb. 38 ohne weiteres ersichtlich, d. h. legt der Stößel bei gegebener Hubzahl pro Minute und gegebenem Vorschub in der Zeiteinheit auf dem Umfang des Kreises d die Strecke a zurück, dann würde er unter denselben Bedingungen auf dem Umd a fang des Kreises — nur die Strecke — zurücklegen.

Abb. 38.

Um jederzeit ein genaues Bild der Vorschübe bei der Kreisbewegung zu haben, empfiehlt es sich, an den in Frage kommenden Stoßmaschinen bei einem beliebigen Durchmesser mit 1, 2 oder 3 Zähnen Vorschub die zu einer Kreisbewegung (auch Halb- oder Viertelkreis) erforderlichen Doppelhübe zu zählen und daraus den Vorschub pro Doppelhub zu errechnen. Trägt man die gewonnenen Werte in eine graphische Tafel (Abb. 37) ein, so kann man für jeden beliebigen Durchmesser bei gegebener Anzahl Vorschubzähne den Vorschub pro Doppelhub genau ablesen. Die graphische Tafel Abb. 37 soll natürlich nur das Verfahren angeben, nach welchem die Vorschübe bei Kreisbewegung des Tisches aufzumessen sind. — Zur korrekten Laufzeitberechnung ist es erforderlich, für jede Stoßmaschine getrennt ein solches Diagramm aufzuzeichnen, sofern es sich nicht um Maschinen von genau gleicher Bauart handelt. 73

Übungsbeispiele. 1. An einer gußeisernen Kupplungshälfte die Teilfläche hobeln (Abb. 39). Hublänge L einschließlich Bearbeitung = 265 mm Hobelbreite (einschl. Bearbeitungszugabe) 6 = 120 — 5 0 + 2 0 = 90 ,, Vorschub 2 Zähne: s (vgl. Tabelle 10, S. 68) = 0,7 „ Schnittzahl i = 2 Doppelhübe/Min. n = 31 (Bei einer angenommenen Schnittiefe von 5 mm ist q — 0,7 • 5 = 3,5 m m 2 ; demnach wird v nach Abb. 14 S. 38 für Gußeisen ca. 18,5 m, was bei der Maschine Tabelle 10 mit Stufe c, n = 31, erreicht wird.) Einrichtezeit: geschätzt einschl. Verluste te = 4 Min.

b-i

Hauptzeit:

ij =

Nebenzeit:

In den Schraubstock einspannen und spannen Messen und Schnitte anstellen Stahl schleifen und einspannen

n-s

=

31-0,7

= 8,3, zuzüglich 6 %

= ausrichten,

8,8 Min. ab2,5 2,0 3,0 f„ =

Grundzeit:

tg = th

Stückzeit:

tst = tg (1

tn = 8,8 + 7,5 =

V 1ÖÖ

= 16,3 (

10 \

.. =16,3-1,1

7,5 Min. 16,3

„

=18,0

2. An einer Lagerschale aus Rotguß die Teilfläche hobeln (Abb. 40.) Hublänge einschl. Bearbeitung L = 150 mm Hobelbreite b = 118 — 80 + 12 = 50 „ Vorschub 2 Zähne (Tabelle 10, S. 68) s = 0,7 „ Schnittzahl i = 2 Doppelhübe/Min n = 56 ( x = 56 entspricht bei L = 150 mm einer Höchstgeschwindigkeit von ~ 20 m/Min., was bei Rotguß durchaus zulässig ist.) Einrichtezeit: Zeichnung besorgen, Schraubstock umdrehen, Hub einstellen, Tisch hochkurbeln te = 12 Min. Hauptzeit: Nebenzeit:

b-i

50-2 = - = ~ 2,5, zuzüglich 4 % n-s 56-0,7 Einspannen, ausrichten, abspannen Messen und Schnitte anstellen Stahl wechseln th =

'

=

2,5 2,0 1,0

tn = 74

2,7 Min.

5,5 Min.

Grundzeit:

t„ = tH -f tn = 2,7 -f 5,5

=

8,2 Min.

Stückzeit:

tst = t , ( l + JQÖ) = 8,2 ( l + — j = 8,2 • 1,1

=

9,0

„

3. Aufgabe für Shapingmaschine Tabelle 9 und 10. An einer schmiedeeisernen Lasche, Abb. 41, sind die beiden 160 mm breiten Flächen in Querrichtung zu hobeln. Hublänge 175 mm Hobelbreite 400 „ Schnittzahl je 2

Minutliche Doppelhübe Stufe Vorschub Aufspannen in Querrichtung. 4 Schnitte Stahl schleifen, Schnitt anstellen, und messen einmal umspannen Abspannen

h

Maschine T a b e l l e 10 31

Maschine Tabelle 9 50

c

b

0,7

0,5 mm 3 Min.

400-2-2 31 • 0,7~ :

74

„

3 „ 2 „ 1 „ 83 Min.

3 Min. 400-2-2 50 - 0,5

64

„

3 „ 2 „ 1 „' 73 Min.

Hierbei zeigt sich, daß eine Bezahlung nach Flächeninhalt falsch wäre. Die relativ größten Unterschiede in der Laufzeit entstehen beim Hobeln kleiner Flächen auf verschieden schnell laufenden Shapingmaschinen, und zwar erhält man die ungünstigsten Resultate, wenn an einem f- > an sich großen Arbeitsstück eine kleine Fläche gehobelt werden soll, auf einer Shapingmaschine, die mit Stufenscheibe und Rädervorlage ausgestattet ist, also 6—8 Geschwindigkeiten hat. Diese Maschinen, deren Hub 1 m i* ' f und darüber erreicht, laufen auch ohne Vorgelege infolge M* ihrer schwereren Bauart verhältnismäßig langsam. Macht z. B. eine solche Maschine bei ihrem schnellsten Gang 38 Doppelhübe in der Minute, so wäre bei einer f Hublänge L = 50 mm, einer Flächenbreite = 300 mm und einem Vorschub = 0,8 mm die Laufzeit für 2 Schnitte Abb. 41. 300-2 ift 19 7Mln =38TÖT8= ' Würde diese Fläche jedoch auf der Shapingmaschine Tab. 10 gehobelt werden, welche bei ihrem schnellsten Gang 56 Doppelhübe in der Minute macht, so würde 300-2 sich bei dem gleichen Vorschub von 0,8 mm eine Laufzeit th — = 13,4 Min. 56 • 0,8 75

ergeben. Der Unterschied beträgt also 4 6 % . Hieraus geht unzweifelhaft hervor, daß eine g e n a u e Berechnung der Hobelzeiten nur möglich ist an Hand der oben dargestellten Maschinentafeln oder Maschinenkarten.

4. An zwei aufeinander gelegten Laschen aus St. 3 4 . 1 1 > nach sind beide Seitenkanten mit je 2 Schnitten zu stoßen.

obiger Abb. 41

Höhe beider Laschen zusammen = 120 mm Hublänge L = 130 mm Schnittzahl i = 2 Breite b = 2 • 240 mm Vorschub nach Tabelle 14 2 Zähne s = 0,72 mm Doppelhübe/Min., Tabelle 14, Stufe d . . . n = 31 Einrichtezeit: einschl. Verluste und Zeichnung besorgen b • i

2-240-2 = — — =

te =

Hauptzeit:

th =

Nebenzeit:

Aufspannen, ausrichten, abspannen

7

,,

Schnitte anstellen und messen

2

,,

IX * S

Ol'

36, zuzüglich 5 % = ~

8 Min.

U, /¿i

38 Min.

tn = Grundzeit:

tg = th + tn = 38 + 9

Stückzeit:

tst = tg(i

+

9 Min. 47

= 47 ( l +

= 47 • 1,1 =

,,

52

„

5. In ein gußeisernes Zahnrad, Abb. 42, eine Keilnute stoßen. Nabenlänge 100 mm .... L - 110 „ Hublänge Doppelhübe i. d. Min. (Stufe d) 37 „ Vorschub 0,18 „ Nutentiefe . . . . b - 13 „ — 30 „ Nutenbreite Schnittzahl 2 Einrichtezeit: Hauptzeit: Nebenzeit:

t"

t, = b • i 13-2 = — = 377ol8

=

3'9'

zuzü8lich

5

% = ~

4

Aufspannen, ausrichten, abspannen Schnitte anstellen, messen Stähle schleifen, einspannen

Stückzeit:

76

= h + t n = 4 + 21 ^

(

1 +

i ^ ) =

2 5

= (

1

+

S =

Min-

12 3 6 tn =

Grundzeit:

4 Min.

2

5

-

M

,, ,, ,,

21 Min. 25

„

•••=27'5

»

'

Abb. 42.

Abb. 43.

6. Von den in Abb. 43 dargestellten schmiedeeisernen Laschen sollen je vier aufeinandergelegt und an beiden Enden mit je zwei Schnitten bestoßen werden. Die Hubhöhe beträgt ca. L = 200 mm. nach Tabelle 14 (Stufe d), n = 37.

Die Zahl der minutlichen Doppelhübe

Vorschub beim 1. Schnitt 2 Schaltzähne. Vorschub beim 2. Schnitt 1 Schaltzahn. Der Vorschub pro Doppelhub bei 300 mm Durchmesser (150 mm Rad.) beträgt nach Abb. 37: bei 2 Schaltzähnen s = 0,96 mm bei 1 Schaltzahn s = 0,48 mm. Die abgewickelte Länge der zu bearbeitenden Fläche ist für jede Seite b = 150 7t — 471 mm. Einrichtezeit: einschl. Verluste t. =

b•i

/ 471 • 1 - +

471 • 1 \ = —80; + 6% = 70^8)' 2 =

Hauptzeit:

4 . th = —

Nebenzeit:

Aufspannen Umspannen Abspannen Stahl schleifen und einspannen 2 x 3 = Schnitte anstellen und messen

Grundzeit:

4 . tg = 4 (th + tn) = 85 + 47 =

Stückzeit

=

V } _ 132 • 1,1 tc 1 + i loo) ~= 1ÖÖJ

15 Min. 85 Min.

15 „ 15 „ 5 „ 6 „ 6 „ 4 • t„ = 47 Min. = 132 36

7. An dem in Abb. 44 dargestellten Hebel aus SM-St. soll das vom Drehen bzw. Hobeln stehengebliebene Material — in der Figur strichpunktiert dargestellt — auf der Stoßmaschine Tabelle 14 weggestoßen werden. Hublänge = 25 mm + 2 Hohlkehlen je ca. 5 mm = ca. 35 mm. Zahl der minutl. Doppelhübe (Stufe d) n = 37. Die Schnittzahl sei i — 2, und zwar der 1. Schnitt mit 3 Zähnen Vorschub, der 2. Schnitt mit 2 Zähnen Vorschub. 77

Abb. 44.

Der Vorschub pro Doppelhub bei 125 mm Durchmesser beträgt nach Abb. 37 bei 3 Schaltzähnen s = 0,6 mm, bei 2 Schaltzähnen s = 0,4 mm, b = abgewickelte Länge der zu bearbeitenden Fläche = 62,5 • TI = 196,4 mm. Einrichtezeit: geschätzt einschl. Verluste

te—

Grundzeit:

7 ,, 3 ,, 1 ,, 11 Min. 34 „

Stückzeit:

ta = t„

38

Hauptzeit: Nebenzeit:

196,4 • 1

10 Min.

196,4 • 1 th = = + , = 22, zuzüglich 4% . . . = n-s 37 • 0,b 37 • 0,4 Aufspannen, ausrichten, abspannen Stahl schleifen und einspannen Schnitte anstellen tn = t„ = th + 1 „ = 23 + 11 = b •i

-f — ) = 34 • 1,1 =

~

23 Min.

„

Verzahnen von Zahnrädern auf Zahnradhobelmaschinen. 1. Verzahnen mit Schneidrad auf Maschinen der Bauart Lorenz, Fellow und Abarten. Der Arbeitsvorgang ist ein normales Hobeln oder Stoßen mit hin- und hergehender Arbeitsbewegung des Werkzeuges, dessen Schneiden die Form eines Zahrades haben. Der Vorschub entsteht durch eine abwälzende Bewegung von Schneidrad und Werkstück, die Zahntiefe ist in-mehrere Schnitte zu unterteilen. Die Zustellung geschieht automatisch mit Hilfe von Ein- oder Mehrschnittkurven, worüber die Maschinenkarte eindeutige Auskunft geben muß. Die Hauptzeit für den Arbeitsvorgang ergibt sich dann mit th —

78

z •m

• TI •

n • s

i

Min.,

wobei z die Zähnezahl des Werkstücks und m den Modal bedeuten. Es ist hier also lediglich die sonst übliche Länge L des Arbeitsweges ersetzt durch den Umfang des Teilkreises: d = z • m; u = d- 7i = z- m-7i. Beispiel: Stirnräder aus Fliegwerkstoff 1407, 12 mm breit, sollen auf einer LorenzZahnhobelmaschine verzahnt werden. Zähnezahl 48, Modul 2,5. Gewählt 4 Schnitte bei einer Maschineneinstellung von 380 Doppelhüben/Min. und einem Vorschub von 0,05 mm je Doppelhub: z • m - 7i • i 48 • 2,5 • n • 4 h = = ÖQf\~7rni n•s 380 • 0,05 = ~ 80 Min. 2. Verzahnen mit Werkzeugen von Zahnstangenprofil (Kammhobelstählen) auf Maschinen der Bauart Maag, Reinecker, Heidenreich und Harbeck u. a. Die Arbeitsweise der Kammhobelmaschinen, Kegelradhobelmaschinen usw. unterscheidet sich von den Schneidradhobelmaschinen dadurch, daß infolge der Werkzeugausbildung kein ununterbrochenes Abwälzen stattfinden kann. Nach jeder Herstellung einer Zahnlücke schaltet die Maschine das Werkstück zur Bearbeitung der nächsten Zahnlücke weiter. Dieser Vorgang wiederholt sich so oft, wie das Werkstück Zähne haben soll. Da beim Arbeiten mit Kammhobelstählen das Werkzeug bei der angesetzten Tiefe nicht nur eine Zahnlücke bearbeitet, sondern auch die vorherigen teilweise angreift, müssen bei der Berechnung die angeschnittenen Zahnlücken als volle zusätzlich berücksichtigt werden, so daß die rechnungsmäßige Zähnezahl heißt zr = z + za, wobei za die Anzahl der anzuschneidenden Zähne bedeutet. Hierfür muß in der Maschinenkarte oder in besonderer Tabelle eine Unterlage vorhanden sein, aus der za für jeden Modul und Raddurchmesser zu entnehmen ist. Gibt die Maschinenkarte nun ferner in Abhängigkeit von Modul und Zahnbreite an, wieviel Doppelhübe zur Herstellung einer Zahnlücke für jeden Modul, und wieviel Zeit für das Weiterschalten der Maschine, in Doppelhüben ausgedrückt, erforderlich sind, so ergibt sich, wenn nt die Anzahl der Doppelhübe je Zahnlücke und ns die Anzahl der Doppelhübe für das Schalten bedeuten, die Maschinenzeit ,, t =

+ n.) •{z +za)-i Min. n In diesen Fällen besteht also die Zeitberechnung vornehmlich in der Ermittlung der erforderlichen Doppelhübe, was durch sorgfältige Ausarbeitung der Maschinenunterlagen vorbereitet sein muß. Ein Kalkulieren ohne Maschinenkarte wäre hier sinnlos. Beispiel: Stirnräder aus einem Spezialstahl 16 mm breit sollen auf einer MaagZahnradhobelmaschine fertiggehobelt werden. Zähnezahl 36, Modul 2. Zum Erreichen der verlangten Oberflächengüte und Genauigkeit sind 2 Schruppund 1 Schlichtschnitt erforderlich. Aus der Maschinenkarte sei entnommen: Schruppen Schlichten Erforderliche Hübe je Zahnlücke 31 92 Anzahl der Doppelhübe/Min 175 175 Anzahl der Doppelhübe je Schaltvorgang 9 9 Anzahl der angeschnittenen Zähne 3 0

79

Hieraus ergibt sich für das Schruppen (n, + n.) • (2 + z.) • i (31 + 9) - (36 + 3) - 2 hi 175 für das Schlichten: (92+9)-36-1 hi = 175

18 Min.,

21 Min. h

39 Min.

c) Drehbänke. Beim Drehen ist die Arbeitseinheit die Umdrehung des Arbeitsstückes. Die Zeit 1 . hierfür ist bei n Umdr./Min. — Min. Für 1 mm Drehlänge sind bei s mm Vorschub 1 Umdrehungen erforderlich. Die Laufzeit für 1 mm ist also, ganz je Umdrehung — analog der beim Hobeln, wenn i die Anzahl der Schnitte bedeutet: l-i Min. t = n•s Dies ist die bequemste Formel für die Laufzeitbercchiiung; sie läßt sich am leichtesten dem Gedächtnis einprägen und ohne schriftliche Zwischenrechnung vollständig mit dem Rechenschieber lösen. Sie gilt für Plandrehen ebenso wie für Langdrehen, wenn für l stets die Weglänge des Stahles in Vorschubrichtung, also d beim Plandrehen einer Fläche von d mm Durchmesser — mm eingesetzt wird. u

Abb. 45.

Beispiel 1. Eine Welle aus Stahl 50-11 nach Abb. 45 soll mit 1 Schnitt überdreht werden, n — 29,5 Umdr./Min., s = 0,5 mm/Umdr. l-i 2850-1 = 2 9 ^ 5 = ~ 1 9 3 Min" Beispiel 2. Ein Ring aus Gußeisen nach Abb. 46 soll mit 2 Schnitten abgeflächt werden. « = 7,1 Umdr./Min., s — 0,5 mm/Umdr. l-i 100-2 3 5 Min h = n—• -s = t"7~7TÖ 7,1 • 0,8= ~ Beispiel 3. Die Welle aus Beispiel 1 soll an der Stirnfläche mit 2 Schnitten gedreht werden, n nnd s wie oben. d _ l l n•s (Vgl. hierzu S. 91, Beispiel.) th

80

2

n • s~

87 5 ' '2 29,5 • 0,5 = 11,85 Min.

Hieraus ergibt sich für das Schruppen (n, + n.) • (2 + z.) • i (31 + 9) - (36 + 3) - 2 hi 175 für das Schlichten: (92+9)-36-1 hi = 175

18 Min.,

21 Min. h

39 Min.

c) Drehbänke. Beim Drehen ist die Arbeitseinheit die Umdrehung des Arbeitsstückes. Die Zeit 1 . hierfür ist bei n Umdr./Min. — Min. Für 1 mm Drehlänge sind bei s mm Vorschub 1 Umdrehungen erforderlich. Die Laufzeit für 1 mm ist also, ganz je Umdrehung — analog der beim Hobeln, wenn i die Anzahl der Schnitte bedeutet: l-i Min. t = n•s Dies ist die bequemste Formel für die Laufzeitbercchiiung; sie läßt sich am leichtesten dem Gedächtnis einprägen und ohne schriftliche Zwischenrechnung vollständig mit dem Rechenschieber lösen. Sie gilt für Plandrehen ebenso wie für Langdrehen, wenn für l stets die Weglänge des Stahles in Vorschubrichtung, also d beim Plandrehen einer Fläche von d mm Durchmesser — mm eingesetzt wird. u

Abb. 45.

Beispiel 1. Eine Welle aus Stahl 50-11 nach Abb. 45 soll mit 1 Schnitt überdreht werden, n — 29,5 Umdr./Min., s = 0,5 mm/Umdr. l-i 2850-1 = 2 9 ^ 5 = ~ 1 9 3 Min" Beispiel 2. Ein Ring aus Gußeisen nach Abb. 46 soll mit 2 Schnitten abgeflächt werden. « = 7,1 Umdr./Min., s — 0,5 mm/Umdr. l-i 100-2 3 5 Min h = n—• -s = t"7~7TÖ 7,1 • 0,8= ~ Beispiel 3. Die Welle aus Beispiel 1 soll an der Stirnfläche mit 2 Schnitten gedreht werden, n nnd s wie oben. d _ l l n•s (Vgl. hierzu S. 91, Beispiel.) th

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Die Bestimmung der Drehzahl n aus der Schnittgeschwindigkeit v und dem Drehdurchmesser d wird zweckmäßig mit Hilfe der Zahlentafel (Tab. 16) oder sehr leicht auch graphisch vorgenommen (Abb. 47). Hierfür einige Beispiele. 1. Eine Riemenscheibe von 700 mm Durchmesser soll mit einer Schnittgeschwindigkeit von v = 15 m/Min. überdreht werden, n = ? In Abb. 47 gehe am unteren Rande in Abb. 46. der Durchmesserreihe von 70 aus senkrecht aufwärts bis zur waagerechten Geschwindigkeitslinie 15 m/Min. Die durch diesen Punkt gelegte, unter 45° verlaufende w-Linie würde etwa der Zahl 68 entsprechen, das ergibt bei Berücksichtigung der richtigen Dezimalstellen die Drehzahl n = 6,8 Umdr./Min. 2. Wievel Umdrehungen in der Minute macht ein Spiralbohrer von 20 mm Durchmesser bei einer Schnittgeschwindigkeit von 24 m/Min. ?

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S i e g e r i s t , Maschinenbau.

Abb. 47.

81

Vom unteren Rande aus verfolge bei 20 mm 0 die Senkrechte bis zur waagerechten Geschwindigkeitslinie 24 m/Min. Die durch diesen Punkt gelegte Gerade unter 45° ist etwa n — 380 Umdr./Min. 3. Wie groß ist die Schnittgeschwindigkeit beim Überdrehen eines Drehkörpers von 400 mm Durchmesser, wenn die Drehbank 10 Umdrehungen in der Minute macht ? Vom unteren Rande aus gehe man bei Durchmesser 40 mm senkrecht aufwärts bis zur Schrägen n = 100, von dort waagerecht nach links bis zur Geschwindigkeitsskala. v = 13 m/Min. Will man bei der Laufzeitberechnung von vornherein mit der Schnittgeschwind •n • n digkeit rechnen, so wird aus obiger Formel, da v = ^ ^ m/Min., d • 7t • l • i t= t^t 1000 • v •s

Min.

Diese Formel ist weniger handlich als die erste und nicht zu empfehlen. Man vereinfacht sich deshalb vielfach die Rechnung, indem man sich Zeittafeln für einfache Schnitte von 10 mm Drehlänge aufstellt (vgl. Tab. 17 und Maschinenkarte S. 13), oder auch, indem man nach graphischen Rechentafeln arbeitet, so daß nur noch eine Umrechnung auf die wirkliche Drehlänge und Berücksichtigung der Schnittzahl übrig bleibt. Z. B . : Wenn v = 20 m/Min., d = 50 mm und s = 0,6 mm, dann ist die Laufzeit für 10 mm Drehlänge d-n-l-i

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' 1000 . 20 . 0,6 1000 • 20 • Öfi = ° ' 1 3 M l n Sollen nun aber 85 mm Drehlänge mit 3 Schnitten überdreht werden, so braucht man das Ergebnis 0,13 Min. nur noch mit 3 x 8 , 5 zu multiplizieren, um das endgültige Resultat, nämlich 3,32 Min. zu erhalten. =

=

Die graphische Tafel Abb. 48 ermöglichst es, die Laufzeit für 10 mm Drehlänge bei den verschiedensten Durchmessern, Drehzahlen und Vorschüben schnell zu bestimmen. Beispiel: Eine Welle aus St 60 • 11 von 170 mm 0 , 1250 mm lang soll mit Hartmetall S 1 in einem Schnitt überdreht werden. Die Schnittiefe beträgt 7 mm, so daß ein Vorschub von ca. 0,35 mm/Umdr. gewählt wird. Nach Abb. 15 S. 41 wird für Hartmetall S 1, Stahl von 60 kg Festigkeit und einen Spanquerschnitt von 7 X 0,35 = ca. 2,5 qmm eine Schnittgeschwindigkeit von ~ 150 m/Min. zugrunde gelegt. Diese Geschwindigkeit ist auf der Tafel Abb. 48 nicht mehr vorhanden. Da es sich bei der Errechnung der Zeiten aber um lineare Beziehungen handelt, rechnen wir mit dem zehnten Teil der Geschwindigkeit und erhalten ein Resultat, das wir um eine Dezimalstelle berichtigen müssen. Verfolgt man die eingezeichneten Pfeile der Reihe nach, so liest man unten das Ergebnis mit etwa 1,02 Min. ab, d.h. da wir nur mit 15 m/Min. Schnittgeschwindigkeit an Stelle von 150 m/Min. gerechnet haben, daß für das Drehen von 10 mm Drehlänge 0,102 Min. erforderlich sind. Bei einer Drehlänge von l = 1250 mm ist dann die Zeit für einen Schnitt über die ganze Welle: 1250 • 0,102 h = ^ = ~ 12,75 Min. 82

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Übungsbeispiele. I. Eine Welle aus Stahl 34 . 11 nach Abb. 55 drehen und sauber machen. Bearbeitungszugabe allseitig 5—7 mm. Die Welle soll auf Drehbank Nr. 94 bearbeitet werden (siehe Maschinenkarte S. 12 und 13).

Abb. 55. Einrichtezeit: Nach Tabelle 18 Reinigen der Bank Umbauen von Plan- zur Spitzenarbeit Zeichnung und Werkzeuge besorgen Verlustzeit: 2 0 % =

Hauptzeit:

17-0,2=

:

5 Min. 5 ,, 7 ,, 17 Min. 3,4 „ te = 20,4 Min.

Mit Rücksicht auf das Unrundlaufen der rohen Welle muß mit einer Schnittiefe von ca. 10 mm gerechnet werden. Nach Arbeitstafel S. 89 kann bei 270 mm 0 und n = 29,5 auf Stahl 34 • 11 ein Schnitt von q = 7 mm 2 angesetzt werden, q • d in der Maschinenkarte für n = 29,5 ist 2600, demnach zieht die Maschine einen Schnitt von 2600 q= = ~ 9,6 mm 2 durch; sie ist also nicht vollständig ausJt /U genutzt. 1. Beide Schenkel vor- und nachschruppen: Schnittiefe a = 4,5 mm, Vorschub s = 1,5 mm, Drehlänge 2 X1400 mm, Zeit für 10 mm laut Maschinenkarte 0,227 Min., demnach ist für 2 Schnitte thl = 2 • 140 • 0,227 = ~ 2. Bund vor- und nachschruppen: Nach Arbeitstafel ist n = 29,5, q = 4 mm 2 . Gewählt a = 4 mm, s = 1 mm, Z = 2 • 65 mm. Zeit für 10 mm lt. Maschinenkarte = 0,34 Min., für 2 Schnitte tbt = 2 • 6,5 • 0,340 = ~

63,5 Min.

4,5

„

3. Beide Stirnseiten abflachen: a = 7 mm, s = 0,8 mm, n - 38,5-^98 Umdr./Min. Der Planschnitt wird stufenweise der günstigsten Schnittgeschwindigkeit angepaßt und nach folgender Tabelle ausgeführt: 7»

99

Drehlänge l 250 — 1 7 0

38,5

2 170 — 120

50

2 1 2 0 - -85

66

2 85 -- 0

98

Zeit für 10 mm

th

= 40

0,325

1,3

Min.

= 25

0,250

0,625

„

= 17,5

0,190

0,330

,,

= 42,5

0,128

0,545

„

2,800 Min.

Für 2 Flächen je 1 Schnitt th3 = 2 • 2,8 =

~

5,6 Min.

4. Beide Bundseiten abflachen: a = 7 mm, s = 0,8 mm, n = 29,5 Umdr./Min. 310—250 l = = 30 mm, Zeit für 10 mm = 0,425 Min. £

Für 2 Schnitte tu = 2 - 3 • 0,425 = ~

2,6 Min.

5. Beide Ecken am Bund ausdrehen (von Hand): q höchstens 1 mm 2 , n = 66 Umdr./Min. s = 0 , l mm, Zeit für 10 mm = ~ 1,5 Min.; i = ca. 30 mm. 1*5 = 2 . 3 ' - 1 , 5 = ~

9,0 „

6. Beide Schenkel und Bund schlichten: a = 1 mm, s = 0,5 mm, n = 66 Umdr./Min. I = 1450 mm, Zeit für 10 mm = 0,303 Min. ti6 = 145 • 0,303 = ~

44,0 „

7. Beide Stirnflächen schlichten: a = 1 mm, s = 0,4 »nm, n = 98 Umdr./Min. I = 125 mm, Zeit für 10 mm = 0,255 Min. Für 2 Flächen j e 1 Schnitt i* 7 = 2 • 12,5 • 0,255 = ~ 8. Beide Bundseiten schlichten: a = 1 mm, s = 0,4 mm, n = 66 Umdr./Min. I = 30 mm, Zeit für 10 mm = 0,38 Min. Für 2 Schnitte ths = 2 • 3 • 0,38 = ~ 9. Riemenschlupf = 7 % von tAl bis ths = 138 • 0,07 = ~ 10. Welle sauber machen (von Hand): Feilen und schmirgeln ca. 0,5 Min./cm Breite = ~

..

6,5 , ,

2,3 „ 9,7 „ 75,0 „

t„ = ~ 223 Min. Nebenzeit:

100

Welle einspannen nach Tab. 19, S. 92 ca. 20mal Schnitt anstellen und messen ca. 15mal Stahl wechseln Stähle schleifen während der Laufzeit ca. 15mal Geschwindigkeit wechseln 4mal Umspannen der-Welle nach Tab. 19, S. 92 Welle ausspannen und ablegen

30 Min. 30 „ 7,5 „ 3 30 7,5

„ „ ,,

i„ = ~ 108 Min.

Grundzeit: tg = th + t„ = 223 - f 108 Verlustzeit: i„ = 1 2 % = 331 • 0,12 Stückzeit: ta = t„ + tv = 331 + 40

= 331 Min, = ~ 40 „ = 371 „

II. Ein Ritzel aus Stahl 50 11 nach Abb. 56 allseitig bearbeiten. Die Bohrung ist auf 90 mm vorgebohrt, Bearbeitungszugabe außen überall ca. 5 mm. Das Ritzel soll auf derselben Drehbank Nr. 94 bearbeitet werden. Einrichtezeit: Nach Tab. 18, S. 92: Reinigen der Bank Einrichten zur Plan- und Umbauen zur Spitzenarbeit.. Zeichnung und Werkzeuge besorgen Drehdorn nacharbeiten

5 Min. 10 „ 7 ,, 10 „

Verlustzeit: 2 0 % = 3 2 - 0 , 2 =

6,4

„

te = 38,4 Min. Hauptzeit:

1. Beide Stirnflächen plandrehen (schruppen): Schnittiefe a — 4 mm, größter Planvorschub lt. Maschinenkarte (S. 13) s = 0,8 mm, also q = 4 • 0,8 = 3,2 mm2. Nach Arbeitstafel S. 89 kann dieser Span bei St. 50 • 11 mit 28 m/Min. abgenommen werden, das ist bei 310 mm 0 re = 29,5; q • d der Maschinenkarte für St. 50 11 bei 29,5 Umdr./Min. = 2000. Dem2000 nach zöge die Maschine einem Span von q = = 6,5 mm 2 , o 1U sie kann also mit 3,2 mm2 nicht ausgenutzt werden. n

29,5 38,5 50

Abb. 56.

66

Zeit für 10 m m

Drehlänge 310—230

0,425

1,7

Min.

2 5

0,325

0,81

„

= 25

0,250

0,625

„

= 20

0,190

0,380

„

2

=

4

230 — 1 8 0 2

=

180 — 130 2 130—90 2

th

°

3,515 Min.

Für 2 Flächen tkl = 2 • 3,5 = 2. Überdrehen (schruppen): a = 4 mm, s = nur 0,5, da auf Dorn gespannt, also q = 2 mm 2 , n = 29,5 nach Arbeitstafel S. 89, Drehlänge l = 160 mm, Zeit für 10 mm nach Maschinenkarte = 0,68 Min. th2 = 16 • 0,68 = ~

7 Min.

11

Min.

101

3. Beide Stirnflächen schlichten: a = 1 mm, s = 0,4 mm, n = 66 Umdr./Min. Zeit für 10 mm nach Maschinenkarte = 0,38 Min. Dreh300—100 länge = ^ -= 100 mm. Für zwei Flächen th3 = 2 • 10 • 0,38 = ~

7,6 Min.

4. Außen schlichten: a — 1 mm, s — 0,5 mm, n = 50 Umdr./Min. I = 150 mm, Zeit für 10 mm = 0,4 Min. tH = 15 • 0,4 = ~

6

„

5. Bohrung ausdrehen (schruppen): a = ca. 2 mm, s = 0,5 mm, n nach Arbeitstafel = 128, da aber am Bohrstahl schlechte Wärmeableitung, wird die nächste Stufe mit n = 98 Umdr./Min gewählt. I = 155 mm, Zeit für 10 mm = 0,205 Min., für 2 Schnitte iÄ5 = 2 • 15,5 • 0,205 = ~

6,4

„

6. Bohrung ausdrehen (schlichten und Passung drehen): n = 128 Umdr./Min., s = 0,5 mm, Zeit für 10 mm = 0,156 Min., für 2 Schnitte bei l = 155 mm the = 2 • 15,5 • 0,156 = ~

4,8

„

42,8 Min. 7. Zuschlag für Drehzahlenabfall 6% = 42,8 • 0,06 = ~

2,6

8. Bohrung schaben und entgraten von Hand

10

„ „

th = 55,4 Min. Nebenzeit:

Ritzel einspannen und ausrichten nach Tab. 22, S. 95 . 21 Ausspannen (mit Flaschenzug) 4 Auf Dorn nehmen und einspannen 6 Ausspannen und ablegen 5 lOmal Schnitt anstellen und messen 15 5mal Stahl wechseln 2,5 l l m a l Geschwindigkeit wechseln ~ 1,5 tn = 55

Grundzeit:

tg = th +tn

Stückzeit:

ta = tg ( l +

='55,4 + 5 5 = ~ = 110,4 • 1,15 =

„ „ „ ,, „ „ ,, Min.

110,4 Min. - 127

Min.

III. Eine gußeiserne Riemenscheibe Abb. 57 drehen und ausbohren. (Überschlägliche Ermittelung der Bearbeitungszeit ohne Unterlagen für eine bestimmte Maschine.) Für diese Arbeit kommt eine große Drehbank von ca. 1000 mm Spitzenhöhe in Frage, die nach Tab. 23, S. 96 ca. 18 mm 2 Spanquerschnitt durchzieht. Einrichtezeit: Einrichten und Abrüsten der Maschine, Zeichnung besorgen usw. geschätzt t, =

102

35 Min.

Hauptzeit:

1. Kranz außen und beide Seiten drehen: Drehlänge l = 800 + 2 - 10 + ca. 30 mm Bearbeitungszugabe = ~ 850 mm, Schruppen: < / = « • £ = 1 2 - 1 = 12 mm 2 . Nach Abb. 11 v = 13 m/Min., d. i. nach Abb. 47, S. 81 n = 4 Umdr./Min. l-i 850-1 tu = - — = = ~ n-s 4• 1 Schlichten: 0707152 = ~ Außenkonus fertigdrehen: l = 29 mm, s = 0,251 mm, n = 180 Umdr./Min. l-i 29-1 thl2== = 180 • 0,251 = ~ Bund fertigdrehen: l = 6 mm, s = 0,251 mm, n = 180 Umdr./Min. l-i 6-1 t m = = n^s 180 • 0,251 = ~

1,32

0,50

"

"

0,29

0,97

"

0)44

»

0,64

"

°'13 " 10,61 Min.

14. th = 10,61 - f 5 % Zuschlag für Drehzahlenabfall = 10,61-1,05 = —11,2 Min. Nebenzeit: 2mal ein- und ausspannen nach Tab. 29 1,00 Min. 8mal Support zurück und schalten nach Tab. 29 0,40 ,, 4mal Anstellen zum Bohren und Reiben ,, 0,40 ,, 3mal Anstellen zum Überdrehen nach ,, 0,18 ,, 2mal Anstellen auf Kopierschiene nach ,, 0,3 ,, 3mal Ansetzen zum Plandrehen nach ,, 0,15 ,, 3mal Andrücken und Spanauslauf nach ,, 0,33 ,, imal Ansetzen zum Einstechen nach ,, 0,05 ,, 9mal Geschwindigkeit ändern oder einrücken 0,45 ,, 8mal Vorschub verändern (z.T. während der Laufzeit). 0,32 ,, 15mal Werkzeuge schleifen und wieder einstellen je 3 Min. = 45 Min. je 50 Stück = je 1 Ritzel ~ 1,00 „ 1 (Messen während der Laufzeit ) tn = 4,58 Min. Grundzeit:

tg = th-\-tn

Stückzeit:

tst = tg( 1 +

= 11,2 -f 4,58 = ~ = 15,8 -1,20 =

15,80

„

,.~19

e) Automaten. Zum wirtschaftlichen Arbeiten an Automaten ist in erster Linie die Kenntnis ihres Aufbaues und ihrer Arbeitsweise erforderlich, ferner umfangreiche Betriebserfahrung, um von den zahlreichen Einrichtungsmöglichkeiten die besten auswählen zu können. Beides kann im Rahmen dieses Buches unmöglich vermittelt werden, weshalb auf die bestehende Literatur Ph. Kelle, ,,Automaten" und „Das Einrichten von Automaten", Werkstattbücher Heft 21, 23, 27, 36, 71, 81 und 83 verwiesen sei. Es gehört aber außerdem noch eine einwandfreie Ermittlung der Laufzeiten dazu, wofür hier einige Anhaltspunkte gegeben werden sollen. Trotz der großen Mannigfaltigkeit der Automaten in Art und Ausführung läßt sich auf Grund gewisser Gleichheiten im Aufbau und in der Arbeitsweise für die Laufzeitermittlung bei vielen dasselbe Schema verwenden. Im Gegensatz zu den bisher besprochenen Maschinengattungen kommt es bei der Laufzeitermittlung für Automatenarbeiten nicht nur auf die rechnerische Erfassung der Haupt-, sondern auch der Nebenzeiten an. Alle Verrichtungen, die z. B. an der Revolverdrehbank von Hand ausgeführt werden, wie Material vorschieben und spannen, Revolverkopf schalten usw., gehen hier maschinell vor sich. Bei Kenntnis der Antriebsgeschwindigkeiten und sämtlicher Übersetzungsverhältnisse läßt sich daher ihre Dauer sehr gut berechnen. Die Unterlagen, die der Kalkulator dazu braucht, sind die Maschinenkarte, die zweckentsprechend mit besonderen Tabellen für Spindel- und Antriebschaltungen versehen wird, sowie Kurvenoder Einstellpläne (Abb. 70—80). Da der Automat bei jedem Arbeitsstück sämtliche Teilvorgänge in derselben Reihenfolge wiederholen muß, ist er so konstruiert, daß ein Hauptsteuerorgan, die Steuerwelle, sich bei der Fertigung eines jeden Arbeitsstückes e i n m a l herumdreht. 1

8*

Vgl. Bemerkung zu Tabelle 29. 115

14. th = 10,61 - f 5 % Zuschlag für Drehzahlenabfall = 10,61-1,05 = —11,2 Min. Nebenzeit: 2mal ein- und ausspannen nach Tab. 29 1,00 Min. 8mal Support zurück und schalten nach Tab. 29 0,40 ,, 4mal Anstellen zum Bohren und Reiben ,, 0,40 ,, 3mal Anstellen zum Überdrehen nach ,, 0,18 ,, 2mal Anstellen auf Kopierschiene nach ,, 0,3 ,, 3mal Ansetzen zum Plandrehen nach ,, 0,15 ,, 3mal Andrücken und Spanauslauf nach ,, 0,33 ,, imal Ansetzen zum Einstechen nach ,, 0,05 ,, 9mal Geschwindigkeit ändern oder einrücken 0,45 ,, 8mal Vorschub verändern (z.T. während der Laufzeit). 0,32 ,, 15mal Werkzeuge schleifen und wieder einstellen je 3 Min. = 45 Min. je 50 Stück = je 1 Ritzel ~ 1,00 „ 1 (Messen während der Laufzeit ) tn = 4,58 Min. Grundzeit:

tg = th-\-tn

Stückzeit:

tst = tg( 1 +

= 11,2 -f 4,58 = ~ = 15,8 -1,20 =

15,80

„

,.~19

e) Automaten. Zum wirtschaftlichen Arbeiten an Automaten ist in erster Linie die Kenntnis ihres Aufbaues und ihrer Arbeitsweise erforderlich, ferner umfangreiche Betriebserfahrung, um von den zahlreichen Einrichtungsmöglichkeiten die besten auswählen zu können. Beides kann im Rahmen dieses Buches unmöglich vermittelt werden, weshalb auf die bestehende Literatur Ph. Kelle, ,,Automaten" und „Das Einrichten von Automaten", Werkstattbücher Heft 21, 23, 27, 36, 71, 81 und 83 verwiesen sei. Es gehört aber außerdem noch eine einwandfreie Ermittlung der Laufzeiten dazu, wofür hier einige Anhaltspunkte gegeben werden sollen. Trotz der großen Mannigfaltigkeit der Automaten in Art und Ausführung läßt sich auf Grund gewisser Gleichheiten im Aufbau und in der Arbeitsweise für die Laufzeitermittlung bei vielen dasselbe Schema verwenden. Im Gegensatz zu den bisher besprochenen Maschinengattungen kommt es bei der Laufzeitermittlung für Automatenarbeiten nicht nur auf die rechnerische Erfassung der Haupt-, sondern auch der Nebenzeiten an. Alle Verrichtungen, die z. B. an der Revolverdrehbank von Hand ausgeführt werden, wie Material vorschieben und spannen, Revolverkopf schalten usw., gehen hier maschinell vor sich. Bei Kenntnis der Antriebsgeschwindigkeiten und sämtlicher Übersetzungsverhältnisse läßt sich daher ihre Dauer sehr gut berechnen. Die Unterlagen, die der Kalkulator dazu braucht, sind die Maschinenkarte, die zweckentsprechend mit besonderen Tabellen für Spindel- und Antriebschaltungen versehen wird, sowie Kurvenoder Einstellpläne (Abb. 70—80). Da der Automat bei jedem Arbeitsstück sämtliche Teilvorgänge in derselben Reihenfolge wiederholen muß, ist er so konstruiert, daß ein Hauptsteuerorgan, die Steuerwelle, sich bei der Fertigung eines jeden Arbeitsstückes e i n m a l herumdreht. 1

8*

Vgl. Bemerkung zu Tabelle 29. 115

§

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§

E s kommt also grundsätzlich darauf an, die Dauer e i n e r Umdrehung der Steuerwelle zu berechnen, die durch Wechselräder oder Getriebekästen verschieden geschaltet werden kann. Die Umdrehung der Steuerwelle bzw. die auf ihr sitzenden Kurventrommeln oder Kurvenscheiben werden dazu szweckmäßig in 100 Teile geteilt, gleichgültig, ob der Konstrukteur der Maschine eine Einteilung in 360 Grad oder nach anderen Gesichtspunkten vorgenommen hat. Die Vorschubbewegungen beim Arbeiten des Automaten (iA) gehen naturgemäß langsam vor sich, die Schaltbewegungen oder

116

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