3.3 Die Oberflächenbearbeitung von Schienen

Einstiegsszenario

Mit der neuen Schiene von Herrn Müller haben seine Beschwerden weiter abgenommen. Auch die Beschwerden durch die Allergie gegen Monomer sind abgeklungen. Jedoch ist ein neues Problem aufgetreten. Der linke Zungenrand von Hr. Müller ist gerötet und schmerzt.

Analyse / Information

Es scheint hier ein Problem zu geben. Überlegt, was das Problem sein könnte und was man braucht, um es zu lösen.

Diskutiert was das Problem ist. Nutzt dazu eine Murmelphase (2min).

Diskutiert in der Klasse mithilfe einer Meldekette, was das Problem ist. Ein Lernender hält das Ergebnis fest.

Dokumentiert das Ergebnis in eurem LMS Moodle in dem Forum: Problembeschreibung.

Planungsphase und Entscheidungsphase

Um das Problem zu lösen werdet ihr neue Kompetenzen benötigen.

Sammelt eure Ideen in der Kartenabfrage Planung und Entscheidung im LMS Moodle. Organisiert diese Ideen gemeinsam in der Klasse. Das Ergebnis wird im LMS Moodle gespeichert.

• Sammelt Ideen, was ihr erarbeiten könntet (das sogenannte Handlungsprodukt). Dieses Handlungsprodukt dient zur Lösung des Problems. Es ist das Ziel der gesamten Lernsituation und wird spätestens am Ende der Lernsituation erstellt.

Inspirationen: Referenzierungsmethoden und hier.

Zum Sammeln von Ideen könnt ihr die Kartenabfrage Planung und Entscheidung im LMS Moodle nutzen. Das Ergebnis wird im LMS Moodle gespeichert.

Diskutiert innerhalb der Klasse, welches Handlungsprodukt sich am besten eignet.

Stimmt ab, welches Handlungsprodukt sich am besten eignet. Jeder hat 3 Stimmen.

Durchführung

Um dir die nötigen Kompetenzen anzueignen, musst du dir folgende Fachkompetenzen aneignen.

Wichtige Vokabeln

Werkstoff: Werkzeug: Vorschub: Drehzahl: Orthogonalebene:

Fertigungsverfahren

Als Fertigungsverfahren werden in der Fertigungstechnik alle Verfahren zur Herstellung von geometrisch bestimmten festen Körpern (Werkstücke) bezeichnet, also von Körpern mit bestimmten Maßen und Formen, wozu auch die Oberflächenrauheit zählt. Quelle: DIN 8580:2003-09, S. 4

Informiere dich grundlegend über die Fertigungsverfahren.

Diskutiert gemeinsam, welche Informationen über die Fertigungsverfahren wichtig sind.

Erarbeitet dann z.B. eine Tabelle, in der Ihr diese Informationen sammelt.

Beispiel Erstelle eine Tabelle im Querformat mit:

• Name der Hauptgruppe
• Piktogramm/Grafik eines typischen Fertigungsverfahren dieser Hauptgruppe
• Kurzbeschreibung der Hauptgruppe
• Beispiele (wenn möglich aus der Zahntechnik)

Mikroskopischen und Makroskopischen Bewertung von Oberflächen

Erarbeite mithilfe des Arbeitsblatts zur mikroskopischen und makroskopischen Bewertung die erforderlichen Kompetenzen.

Werkzeuge und ihre Werkstoffe

Du verwendest bei der Oberflächenbearbeitung aus dem Fertigungsverfahren Trennen die Verfahren Fräsen, Schleifen und Polieren.

Erarbeite mit Hilfe der kurzen Beschreibungen von Fräsen, Schleifen und Polieren und mit Hilfe der Wikipedia-Artikel, die in den Artikeln verlinkt sind, woraus die Werkzeuge bestehen, wie sind sie aufgebaut sind, wie sie zahntechnisch verwendet werden und was dir sonst noch so bedeutsam erscheint. Dabei musst du die Artikel nach relevanten und nicht relevanten Informationen filtern ;-).

Auch in diesem Artikel findest du interessante Informationen.

Kläre, was der Begriff "Schneidkante" mit Fräswerkzeugen zu tun hat. Dabei ist besonders der Teil mit den Winkeln wichtig! Das folgende Lernvideo hilft dir bei der Arbeit!

Erarbeite mithilfe des Informationsmaterials zuvor und im LMS die interaktiven Übungen „Werkzeug-Memory“ und das „Lernquiz - Die perfekte Oberfläche“.

Arbeitsauftrag: Erarbeite mit Hilfe der Links die Begriffe Schneidkante, Freiwinkel, Spanwinkel und Keilwinkel.

Level 1/2: Fertige eine Grafiz (eigene Zeichnungen und Text!) auf möglichst einer DINA4-Seite oder ein Handyvideo mit eigene Erklärungen zu folgenden Fragen an:

1. Wie hängen Oberflächenqualität und Vorschub zusammen?
2. Wie hängen Oberflächenqualität und Drehzahl zusammen?
3. Wie beeinflussen Drehzahl und Vorschub die Belastung bzw. Abnutzung des Werkzeuges?
4. Wie beeinflussen Drehzahl und Vorschub die Hitzeentwicklung auf der Werkstückoberfläche im Bereich des Freiwinkels?

Level 3/4: Erstelle eine DIN-A4-Grafiz (möglichst nur eine Seite) mit mehreren eigenen Zeichnungen, die den Zusammenhang zwischen Schneidenanzahl, Winkel in der Orthogonalebene des Arbeitsteils, dem Vorschub und der Drehzahl sowie der Qualität der Werkstückoberfläche und der Belastung des Werkzeugs deutlich machen.

Abstrahlen

• Informiere dich über das Abstrahlen von Oberflächen.

Arbeitsauftrag 5: Du findet hinter dem Link zum Abstrahlen Informationen und zwei Arbeitsaufträge!

Die optimale Schnittgeschwindigkeit

• Du musst wissen, wie man die optimale Drehzahl aus den Herstellerangaben zur Schnittgeschwindigkeit berechnet?

Arbeitsauftrag 6: Erklärungen und Aufgaben dazu findest du im Artikel zur Schnittgeschwindigkeit.

Wie fühlen sich 5N Anpresskraft an?

• Probiere mal aus, wie sich 5N Anpresskraft anfühlen? Was bedeutet die Einheit Newton?

Kontrolle / Bewertung

Reflexion

Zusatzinfos

Arbeitsauftrag 1:

Schreibe dir die Namen der Fertigungsverfahren nach DIN 8580 aus dem obigen Wikipedia-Artikel auf. Finde mit Hilfe der Erklärungen in dem Artikel zu jedem Fertigungsverfahren ein Beispiel aus dem zahntechnischen Fertigungsbereich! Schreibe diese Beispiele ebenfalls zu den Namen.

• Erarbeite, wie die mikroskopische und makroskopische Bewertung von Oberflächen vor sich geht.

Arbeitsauftrag 2:

Das Arbeitsblatt zur mikroskopischen und makroskopischen Bewertung von Oberflächen findest du im Moodle!

• Du verwendest bei der Oberflächenbearbeitung aus dem Fertigungsverfahren Trennen die Verfahren Fräsen, Schleifen und Polieren.

Arbeitsauftrag 3:

Erarbeite mit Hilfe der kurzen Beschreibungen von Fräsen, Schleifen und Polieren und mit Hilfe der Wikipedia-Artikel, die in den Artikeln verlinkt sind, woraus die Werkzeuge bestehen, wie sind sie aufgebaut sind, wie sie zahntechnisch verwendet werden und was dir sonst noch so bedeutsam erscheint. Dabei musst du die Artikel nach relevanten und nicht relevanten Informationen filtern ;-).

Auch in diesem Artikel findest du interessante Informationen

• Kläre, was der Begriff "Schneidkante" mit Fräswerkzeugen zu tun hat. Dabei ist besonders der Teil mit den Winkeln wichtig! Das folgende Lernvideo hilft dir bei der Arbeit!

Arbeitsauftrag 4: Erarbeite mit Hilfe der Links die Begriffe Schneidkante, Freiwinkel, Spanwinkel und Keilwinkel.

Level 1/2: Fertige eine Grafiz (eigene Zeichnungen und Text!) auf möglichst einer DINA4-Seite oder ein Handyvideo mit eigene Erklärungen zu folgenden Fragen an:

1. Wie hängen Oberflächenqualität und Vorschub zusammen?
2. Wie hängen Oberflächenqualität und Drehzahl zusammen?
3. Wie beeinflussen Drehzahl und Vorschub die Belastung bzw. Abnutzung des Werkzeuges?
4. Wie beeinflussen Drehzahl und Vorschub die Hitzeentwicklung auf der Werkstückoberfläche im Bereich des Freiwinkels?

Level 3/4: Erstelle eine DIN-A4-Grafiz (möglichst nur eine Seite) mit mehreren eigenen Zeichnungen, die den Zusammenhang zwischen Schneidenanzahl, Winkel in der Orthogonalebene des Arbeitsteils, dem Vorschub und der Drehzahl sowie der Qualität der Werkstückoberfläche und der Belastung des Werkzeugs deutlich machen.

• Informiere dich über das Abstrahlen von Oberflächen.

Arbeitsauftrag 5: Du findet hinter dem Link zum Abstrahlen Informationen und zwei Arbeitsaufträge!

• Du musst wissen, wie man die optimale Drehzahl aus den Herstellerangaben zur Schnittgeschwindigkeit berechnet?

Arbeitsauftrag 6: Erklärungen und Aufgaben dazu findest du im Artikel zur Schnittgeschwindigkeit.

• Probiere mal aus, wie sich 5N Anpresskraft anfühlen? Was bedeutet die Einheit Newton?