Praktikantenamt Maschinenbau

Universität Stuttgart
Praktikantenamt Maschinenbau
Name:
Lind
Vorname:
Jannik
Matrikelnummer: 2745667
Studiengang: B.Sc. Maschinenbau
Semester: 1
Unternehmen: Walter Steinbach GmbH & Co. KG
Praktikum vom 02.07.2012 bis 24.08.2012
Praktikumsbericht
23.07.2012 – 24.08.2012
Von Jannik Lind, Matrikelnr. 2799283
Vorpraktikum für den Studiengang:
„B.Sc. Maschinenbau“, Universität Stuttgart
Walter Steinbach GmbH & Co. KG
Dürrheimer Straße 41
78166 Donaueschingen
Tel: +49 771 / 85 08 -0
E-mail: [email protected]
Internet: www.walter-steinbach.de
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung……………………………………………………………… 2
2. Tätigkeitsbericht……………………………………………………… 3
2.1. Zerspanungsbereich (Woche 1,2) VP1………………………………………………3
2.2. Stanzerei, Montage, Löterrei, Erodieren (Woche 3,4) VP1, VP2……..……...….. 4
2.3. Schweißerei (Woche 4) VP4………………………………………………………..... 5
2.4. Lehrwerkstatt (Woche 5,6,7) VP5, VP1……………………………………………...6
2.5. Werkzeugbau (Woche 8) VP5, VP1……………………………………………….... 10
3. Technischer Bericht…………………………………………………. 11
3.1. Zerspanungsbereich (Woche 1,2)…………………………………………………… 11
3.2. Stanzerei, Montage, Löterrei, Erodieren (Woche 3)……………………………….. 13
3.3. Schweißerei (Woche 4)……………………………………………………………….. 15
3.4. Lehrwerkstatt Projekt: Schieber (Woche 5,6)………………………………………. 16
3.5. Projekt: Aschenbecher (Woche 7)…………………………………………………… 19
3.6. Werkzeugbau Projekt: Schleifvorrichtung (Woche 8)……………………………… 20
1 Einleitung
Die Firma Steinbach existiert seit 1912 in Donaueschingen und beschäftigt 150
Mitarbeiter. Sie besitzt eine hohe Fertigungsbreite und Fertigungstiefe.
Die Produkte werden vom Rohstoff bis zur Endmontage, in den verschiedenen
Fertigungsprozessen, bei Steinbach produziert.
So gelingt es ihr in unterschiedlichen Branchen, wie der
Automobil-, Elektro-, Maschinenbau-, Druck-, Wehr und Bankenindustrie, tätig zu
sein.
Neben diversen Produktionsarten wie Prototypen, Klein- und Großserienfertigung
besitzt
Steinbach
außerdem
eine
Entwicklungs-,
Ausbildungs-
und
Konstruktionsabteilung sowie einen Werkzeug-, Maschinen- und Apparatebau.
Aufgrund dieser enormen Vielfältigkeit entschied ich mich mein Vorpraktikum bei der
Firma Steinbach zu absolvieren.
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2 Tätigkeitsbericht
2.1. Woche 1: Zerspanungsbereich
Montag, 02.07.2012:
-
Betriebsführung
-
Sicherheitseinweisung
-
Einweisung in den Zerspanungsbereich
-
Einführung an den Bohrmaschinen
Dienstag, 03.07.2012:
-
Begleitung des Abteilungsleiters
Mittwoch, 04.07.2012:
-
Bohren und Senken verschiedener Metalle
-
Nachbearbeitung
-
Prüfen
Donnerstag,05.07.2012:
-
Crashkurs im technischen Zeichnen
-
Anfertigung einer Zeichnung
Freitag, 06.07.2012:
-
Anreißen nach besagter technischen Zeichnung
-
Körnen
-
Bohren, Senken
-
Säuberung des Arbeitsplatzes
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2.1. Woche 2: Zerspanungsbereich
Montag 09.07.2012:
-
Reiben
-
Gewinde schneiden von Hand und mit Maschine
-
Nachbearbeitung
Dienstag 10.07.2012:
-
Einführung an den Honmaschinen
-
Honen verschiedener Materialien
Mittwoch 11.07.2012:
-
Einweisung an einer kleinen Fräsmaschine
-
Rüsten und fertigen einiger Teile
Donnerstag 12.07.2012:
-
Begleitung eines Mitarbeiter an einer CNC-Fräsmaschine
-
Einführung in Programmierungssoftware
Freitag 13.07.2012:
-
Mithilfe beim Rüsten
-
Säuberung der Arbeitsplatzes
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2.2. Woche 3: Stanzerei, Montage, Löterrei, Erodieren
Montag 16.07.2012:
-
Einweisung in die Stanzerei
-
Rüsten mehrerer Stanzmaschinen
-
Überwachung der Produktion
Dienstag 17.07.2012:
-
Entgraten
-
Nachbearbeiten
-
Einführung in das Vakuumtiefziehen
Mittwoch 18.08.2012:
-
Einführung an den Walzmaschinen
-
Walzen verschiedener Materialien
-
Kontrolle
-
Einführung an einer Spindelpresse
-
Drücken verschiedener Hülsen in Buchsen
Donnerstag 19.08.2012:
-
Einführung in die Montage
-
Besichtigung der verschiedenen Positionen
-
Mitarbeit in der Montagelinie
-
Mitarbeit in der Logistik
Freitag 20.08.2012:
-
100 % Kontrolle
-
Verpacken
-
Versand
-
Einführung in die Löterrei
-
Hartlöten
-
Einführung in die Erodierabteilung
-
Begleitung des Abteilungsleiters
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2.3. Woche 4: Schweißerei
Montag 23.07.2012:
-
Besichtigung der Schweißerei
-
Sicherheitsbestimmungen
-
Einführung in das Schweißen
Dienstag 24.07.2012:
-
Beschaffung verschiedener Materialien
-
WIG Schweißübungen
-
Einführung in die Schleiferei
Mittwoch 25.07.2012:
-
WIG Schweißübungen
-
Elektrodenschleifen
Donnerstag 26.07.2012:
-
MAG Schweißübungen
Freitag 27.07.2012:
-
Bedienen des Schweißroboters
-
Nachbearbeitung
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2.4. Woche 5: Lehrwerkstatt
Montag 30.07.2012:
-
Einführung in die Lehrwerkstatt
-
Einführung an den Fräsmaschinen
Dienstag 31.07.2012:
-
Werkstücke auf Maß fräsen
-
Entgraten
-
Phasen schleifen
-
Kontrolle
Mittwoch 01.08.2012:
-
Beginn mit dem Projekt: „Schieber“
-
Materialsuche
-
Einführung an den Sägemaschinen
Donnerstag 02.08.2012:
-
Fräßen der Teile
-
Phasen schleifen
Freitag 03.08.2012:
-
Einführung an den Schleifmaschinen
-
Schleifen der erforderlichen Oberflächen
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2.4. Woche 6: Lehrwerkstatt
Montag 06.08.2012:
-
Anreißen
-
Körnen
-
Bohren
Dienstag 07.08.2012:
-
Gewinde schneiden von Hand
-
Reiben
-
Senken, Zapfen senken
Mittwoch 08.08.2012
-
Aufgrund falscher Kernlöcher für die Gewinde neue Teile sägen, fräßen …
Donnerstag 09.09.2012
-
Teile ausrichten
-
Passend schleifen
-
Verstiften
Freitag 10.10.2012
-
Verschrauben
-
Reinigung der Lehrwerkstatt
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2.4. Woche 7: Lehrwerkstatt
Montag 13.08.2012:
-
Beginn mit dem Projekt: Aschenbecher
-
Skizze anfertigen
-
Material suchen
-
Sägen
Dienstag 14.08.2012:
-
Einführung an den Drehmaschinen
-
Plandehen
Mittwoch 15.08.2012:
-
Reparatur des Reitstocks
Donnerstag 16.08.2012:
-
Innendrehen
-
Phasen
Freitag 17.08.2012:
-
Reinigung der Lehrwerkstatt
-
Einführung in den Werkzeugbau
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2.5. Woche 8: Werkzeugbau
Montag 20.08.2012:
-
Beginn mit dem Projekt: Schleifvorrichtung
-
Lösung überlegen
-
Material suchen
Dienstag 21.08.2012:
-
Sägen
-
Plandrehen
-
Feilen
Mittwoch 22.08.2012:
-
Fräßen
-
Phasen
-
Bohren
Donnerstag 23.08.2012:
-
Gewinde schneiden
-
Schweißen
Freitag 24.08.2012:
-
Montage der Vorrichtung
-
Endbesprechung mit Personalleitung
-
Verabschiedung
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Technischer Bericht
3.1. Woche
1,2: Zerspanungsbereich
Nach meiner Ankunft bei der Firma Steinbach wurde mir als erstes der gesamte
Betrieb gezeigt, sowie dessen Sicherheitsbestimmungen erklärt. Es half mir einen
groben Überblick über das Unternehmen zu gewinnen. Desweiteren konnte ich mich
nun besser darauf vorbereiten, was in den folgenden Wochen auf mich zukommt.
Meine erste Station war der Zerspanungsbereich.
Als erstes wurden mir
verschiedene Bohrterminals gezeigt und erklärt. Hier gab es einige Dinge zu
beachten. Es war wichtig, welches Material mit welcher Schnittgeschwindigkeit,
welcher Drehzahl, welchem Bohrer und mit welchem Kühl/- Schmiermittel sauber
bearbeitet werden konnte. Nachdem ich einige Versuche mit Bohrer und Senker
unternommen hatte, bekam ich eine Kurzunterweisung im technischen Zeichnen. So
war es mir möglich sehr einfache Zeichnungen zu entschlüsseln, sowie nach deren
Anweisung zu fertigen. Mein erstes Projekt war eine technische Zeichnung. Dabei
sollte eine Platte1 entworfen werden auf der sich verschiedene Bohrungen,
Senkungen etc. befinden.
Um die richtige Position der Bohrungen zu finden, machte ich mit einem Höhenreißer
einen leichten Kratzer in der richtigen Höhe auf dem Werkstück. Dreht man das
Werkstück nun um 90° und macht eine weitere Höhenabmessung erhält man, in
Form eines Schnittkreuzes, die exakte Position der Bohrung. Man musste darauf
achten, dass die Kratzer so klein wie möglich werden, da sie sonst unschön auf der
Materialoberfläche zu sehen sind.
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Als nächstes körnte ich die Postionen mit einem Körner und einem sanften
Hammerschlag. Dank der Körnung zentrierte sich der Bohrer selbstständig und war
gegen Verrutschen gesichert. Nachdem alle Bohrungen fertig waren und ich sie
mithilfe eines Senkers entgratet hatte, schlug ich in einem Metalltabellenbuch nach,
welche Bohrlochdurchmesser für welches metrisches Gewinde benötigt wird. Beim
Gewindeschneiden von Hand gilt es darauf zu achten, dass langsam und
gleichmäßig gedreht wird bis ein neuer Gewindegang geschnitten ist. Danach dreht
man den Gewindebohrer wieder zurück, um die Späne heraus zu transportieren.
Außerdem muss das Werkzeug besonders gut geölt sein. Das Gewindeschneiden
mit einer Maschine war etwas komplizierter, da bei kleinen Gewindedurchmessern
der Bohrer leicht abbricht, falls er nicht exakt in der Zentrierung aufkommt. Als letzer
Schritt
an
der
Übungsplatte,
fertigte
ich
mithilfe
einer
Reibahle
genaue
Durchgangslöcher. Reibt man ein gebohrtes Loch, so wird dessen Oberfläche und
Durchmesser exakter.
Mein nächster Arbeitsplatz befand sich an den Honmaschinen. Mithilfe einer solchen
Maschine ist es möglich extrem genaue Oberflächen zu erreichen. Das zu
bearbeitende Werkstück wird unter kontinuierlichem Ölzufluss über einen rotierenden
Honstein bewegt. Meine Aufgabe war es Ringe von innen auf exakte Durchmesser
zu Honen, indem ich den Steinvorlauf regulierte. Mithilfe eines Prüfmittels war es
möglich Durchmesser im µ-Bereich herzustellen.
Der folgende Arbeitsbereich war die Fräsabteilung. Als erstes lernte ich an einer
einfachen Fräsmaschine den Unterschied zwischen dem Gleichlauf- und dem
Gegenlauffräsen. Mit leichten Fräsübungen bekam ich ein Gefühl mit welcher
Geschwindigkeit gefräst werden musste, um eine saubere Oberfläche zu erhalten.
Die Mitarbeit an einer CNC-Fräsmaschine war meine nächste Station. Ich bekam zu
sehen, wie ein komplettes Programm für ein Werkstück geschrieben wurde und mir
wurde erklärt wie die Maschinesteuerung funktioniert. Außerdem durfte ich beim
Rüsten der Maschine helfen.
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3.2. Woche
3: Stanzerei, Montage, Löterrei, Erodieren
Die dritte Woche des Vorpraktikums fing mit einer Einführung in die Stanzerei an. Die
auftretende Lautstärke ist hier enorm hoch. Für jeden Mitarbeiter, der sich hier länger
aufhält, ist Lärmschutz Vorschrift. Mir wurden die Funktionsweisen der einzelnen
Stanzlinien näher gebracht und ich half beim Rüsten der Maschinen. In der
laufenden Produktion war ich für einen störungsfreien Prozessablauf zuständig. Dazu
gehörte das Wechseln der Coils, die ständige Überprüfung der Erzeugnisse und der
Abtransport der entstandenen Abfälle.
Nach der Fertigung mussten die Produkte noch nachbearbeitet werden, da es zur
Gratbildung gekommen ist. Mithilfe einer Feile konnten die Kanten entgratet werden.
Das Vakuumtiefziehen war mein nächster Arbeitsbereich. Der Prozess wurde mir
anhand der laufenden Produktion nähergebracht. Eine erwärmte Thermoplastfolie
wurde über einen Metallring gezogen und danach in eine Vakuumkammer gehängt.
Die zuvor straffe Folie wurde in einen konkav geformten Körper umgeformt.
Nach dem Tiefziehen besuchte ich die Richterei. Mir wurden die Walzmaschinen
gezeigt und erklärt. Ich walzte verschiedene „verbogene“ Materialien auf eine
Ebenheit von 0.2 mm. Kontrolliert werden konnte das mit einem Haarlineal und einer
Fühlerlehre. Man setzt das Haarlineal auf das Werkstück auf und hält es gegen das
Licht. Schimmert kein Licht unter dem Haarlineal hindurch, ist es vollkommen Eben.
Stellt man das Werkstück auf eine ebene Fläche und kommt an keiner Stelle mit der
Fühlerlehre unter das Werkstück, so liegt es in der vorgebenden Toleranz.
Meine nächste Aufgabe in der Richterei war das Drücken von Hülsen in
unterschiedliche
Buchsen.
Bei
den
kleinen
Hülsen
war
dies
mit
einer
Handpressvorrichtung möglich. Die größeren Hülsen, die deutlich schwerer
hineingingen, mussten mit einer Spindelpresse gedrückt werde.
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Mein nächstes Aufgabenbereich lag in der Montage. Hier werden in zwei
Montagelinien Komponenten für den Energiebereich (Schaltanlagen) montiert.
Nachdem ich mich mit den einzelnen Arbeitsschritten vertraut gemacht hatte,
montierte ich ein versandfertiges Produkt. Dazu musste geschraubt, Sicherungsringe
und Splinte, sowie Federn gespannt werden. Am meisten Wert wurde auf die
Kontrolle gelegt, weshalb jedes Produkt zweimal auf vergessene Teile oder falsche
Funktion geprüft wurde. Danach mussten die Teile mit einer Flüssigkeit beschichtet
werden, sodass sie einen Korrosionsschutz aufweisen.
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Als nächstes schaute ich mir die Löterei an. Hier wurde mit einem Hartlöteofen
Material gefügt. Streicht man eine Kupferpaste auf die zu verbindenden Werkstücke
und stellt sie in einen Ofen, wird die Paste fest und die Teile sind kraftschlüssig
verbunden.
In der nächsten Abteilung, die ich mir ansah, standen die Erodiermaschinen. Mithilfe
von hohen elektrischen Entladungen können in harte Materialien, welche zum
Beispiel im Werkzeugbau Verwendung finden, komplexe Formen erzeugt und
Trennvorgänge realisiert werden. Ich schaute dem Abteilungsleiter dabei zu, wie er
ein Programm schrieb, mit dem die Erodiermaschine über Nacht laufen wird.
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3.3. Woche
4: Schweißerei
Die Firma Steinbach besitzt zwei unterschiedliche Schweißeinrichtungen. In dem
einen Bereich wird von Hand geschweißt, in dem anderen wir mithilfe verschiedener
Roboter gearbeitet. Auf die Sicherheit muss beim Schweißen besonders Wert gelegt
werden. Schweißmaske, Handschuhe, Schürze und ein UV geschützter Arbeitsplatz
sind unverzichtbar.
Das erste Schweißverfahren, dass ich kennenlernte, war das WIG-Schweißen². Die
Schwierigkeit ist es, die Elektrode mit gleichmäßiger Geschwindigkeit und gleich
bleibendem Abstand, an der zu fügenden Stelle vorbei zu führen. Beim WIGSchweißen kann zudem noch ein zusätzliches Material in die Schweißflamme
eingebracht werden, was die Festigkeit der Naht deutlich erhöht. Ein weiterer Punkt,
der zu beachten ist, dass die Elektrode immer Spitz sein muss. Bringt man sie mit
der Schmelze ausversehen in Kontakt, bricht die Spitze ab und es kann nicht mehr
geschweißt werden. Da dies relativ häufig passiert wurde ich zusätzlich noch an der
Handschleifmaschine eingewiesen, mit deren Hilfe ich die Elektroden wieder
anspitzen konnte.
Meine Aufgabe war es Materialien unterschiedlicher Geometrie zu verbinden. So
musste auch die Stromstärke je nach Materialstärke verändert werden.
Das nächste Verfahren war das MAG-Schweißen². Hier wird die Elektrode direkt als
Schweißmaterial verwendet und über einen Motor kontinuierlich zugeführt. Deshalb
kann man mit diesem Verfahren deutlich schneller schweißen. Jedoch werden die
Schweißnähte etwas unpräziser.
Die Abteilung der Schweißroboter war mein nächster Tätigkeitsbereich. Hier legte ich
Teile in eine Metallvorrichtung, die dann ein Roboterarm verschweißte. Die Nähte
mussten nachträglich noch bearbeitet werden, da es sehr häufig zu Metallspritzern
kommt, die sich auf dem Werkstück festschmelzen. Mit Hammer und Meißel konnten
diese entfernt werden.
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3.4. Woche
5,6: Lehrwerkstatt Projekt: Schieber
Zu Beginn in der Lehrwerkstatt wurde ich an den Fräsmaschinen eingewiesen. Meine
Aufgabe war es, verschiedene Platten auf Maß für den Werkzeugbau zu fräsen.
Damit die gegenüber liegenden Flächen parallel sind, wird beim Stirnfräßen zuerst
eine Seite nur Oberflächlich gefräst. Danach wird die Platte umgedreht. Daraufhin
kann von der anderen Seite so viel Material abgenommen werden bis die geforderte
Höhe erreicht ist.
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Um die Länge und Breite der Platte zu bestimmen, wählte ich einen Gleichlauffräser.
Hier muss darauf geachtet werden, dass die Flächen alle im rechten Winkel
zueinander stehen. Dies kann erreicht werden, indem die bereits gefräste Fläche an
den Anschlag angelegt wird.
Mit einem Phasenschleifer werden letztendlich die Kanten abgerundet, sodass eine
ungefährliche Handhabung möglich ist.
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Danach begann ich mit meinem Projekt: „Schieber“3-7.
Als erstes suchte ich mir ungefähr passende Stahlstücke und trennte diese mit einer
Bügel- oder Bandsäge.
Die gesägten Teile fräste ich danach auf die exakt vorgegebenen Abmaße. Mit einer
Flachschleifmaschine bearbeitete ich daraufhin alle Funktionsflächen.
In die Grundplatte mussten verschiedene Bohrungen in bestimmten Postionen. Die
Bohrungen für die späteren Spannstifte riss ich an und körnte sie danach. Die
restlichen Postionen der Bohrungen bestimmte ich mit einem Positionswerkzeug, an
einer Bohrmaschine mit einem Koordinaten anzeigenden Tisch. Nachdem die Kanten
mit diesem Werkzeug angefahren waren, war die Platte exakt vermessen. Nach dem
Zentrierbohren konnte gebohrt, gerieben, (Zapfen) gesenkt und Gewinde geschnitten
werden. Beim Zusammenbauen fiel mir jedoch auf, dass ich im Metalltabellenbuch in
einer Zeile verrutscht war. Das bedeutete, dass die Kernlöcher für das M6 Gewinde
zu groß waren und die Schrauben deshalb nicht richtig fest saßen. Auch der Versuch
alle Gewinde auf M8 zu vergrößern funktionierte nicht, da die Zapfensenkungen für
die gefrästen Werkstücke zu groß waren. Das Resultat war das ich erneut Material
sägte, fräste, schliff usw… Glücklicherweise klappte der ganze Prozess deutlich
schneller als beim ersten Mal, sodass ich kurz darauf die „Schieberführung“
zusammenbauen konnte. Beim Ausrichten musste darauf geachtet werden, dass sich
der „Schieber“ optimal bewegen lässt. Zum Schluss wurde wie jeden Freitag die
Lehrwerkstatt gereinigt.
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3.5. Woche
7: Projekt: Aschenbecher8
Mein nächstes Projekt war die Konstruktion eines Aschenbechers. Ich begann mit
der Dimensionierung und orientierte mich dabei an dem Durchmesser einer
Zigarette. Ich nahm Aluminium als Werkstoff, da es an der Drehmaschine leichter zu
bearbeiten ist. Weil Aluminium ein leichtes Material ist, wählte ich einen relativ hohen
Boden des Bechers, um ihm Standfestigkeit zu verleihen. Nach einer Einführung an
den Drehmaschinen fing ich an die Ober und Unterseiten plan zu drehen. Danach
drehte ich die Außenfläche glatt. Mit einem Phasenwerkzeug rundete ich die Kanten.
Für den Innenraum des Bechers benötigt man einen Innendrehmeißel. Um ihn
verwenden zu können, muss zuerst ein Loch gebohrt werden. Dazu wird ein Bohrer
in den Reitstock gespannt. Da ich beim Spannen leider zu viel Kraft aufwendete,
brach die Gewindestange ab und eine Neue musste gedreht und erodiert werden.
Nachdem die Drehmaschine wieder voll funktionstüchtig war konnte ich die Arbeit
fortsetzen. Die Schwierigkeit beim Innendrehen war es im richtigen Moment die
Vorschubrichtung zu wechseln, sodass insgesamt eine saubere Oberfläche entsteht.
Die Phase an der Innenkante konnte ich mithilfe einer Feile, welche ich im Winkel
von 90° zum rotierenden Werkstück ansetzte, fertigen. Durch die Verzögerung der
Reparatur und aufgrund der Tatsache, dass die Fräsmaschinen besetzt waren, kam
ich leider nicht mehr dazu die oberen Fräsungen zu machen.
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3.6. Woche
8: Werkzeugbau Projekt: Schleifvorrichtung
Meine letze Woche des Praktikums absolvierte ich im Werkzeugbau. Mein Projekt
war der Bau einer Vorrichtung für die Schleifmaschine, welche benutzt wird um die
Elektroden beim WIG-Schweißen anzuspitzen. Um gleichmäßig schleifen zu können
wurde eine Auflage benötigt. Die Problemstellung war: „Wie befestige ich die
Vorrichtung und in welchem Winkel steht sie zur Schleifscheibe“? Ich entschied mich
für eine bewegliche Konstruktion, sodass sie variabel ausgerichtet werden konnte.
Für die Befestigung wählte ich die Stange unter der Schleifscheibe. Der erste Schritt
war die Materialsuche. Einen Stahlring dessen Innerdurchmesser etwas größer, als
der Durchmesser der Stange an der Schleifmaschine war, nahm ich als Befestigung.
Ich sägte das Rohr auf die passende Länge und drehte es Plan. Danach feilte ich die
Kanten rund und schnitt ein Gewinde in den Ring. Durch eine Schraube konnte der
Ring an der Stange beweglich fixiert werden. Die Platten zur Auflage fräste ich auf
die passende Größe und verschweißte sie danach miteinander. Das ganze machte
ich zweimal für jede Schleifscheibe.
Schleifvorrichtung
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