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Bauelemente durch spanende Fertigungsverfahren herstellen - Fachkraft für Metalltechnik - LF 5

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Einleitung

Du lernst, einen vollständigen Fertigungsauftrag zur Herstellung spanend bearbeiteter Bauelemente selbstständig zu analysieren, vorzubereiten, fachlich zu begründen, zu prüfen und zu dokumentieren. Die Lerneinheit orientiert sich am Lernfeld 5 „Bauelemente durch spanende Fertigungsverfahren herstellen“ des KMK-Rahmenlehrplans für die Fachkraft für Metalltechnik, Fachrichtung Zerspanungstechnik, zweites Ausbildungsjahr, 80 Unterrichtsstunden. Andere Fachrichtungen werden ausschließlich zum Vergleich erwähnt. Im Mittelpunkt stehen Drehen, Fräsen, Bohren und Schleifen sowie die zusammenhängende berufliche Handlung von der Auftragsklärung bis zur Qualitätsbewertung.

Nach diesem aiMOOC kannst du technische Zeichnungen und Fertigungsaufträge auswerten, geeignete Verfahren und Werkzeuge begründet auswählen, Schnittdaten und einfache Kräfte und Leistungen berechnen, einen Arbeits- und Prüfplan formulieren, Qualitätsmerkmale beurteilen und Ergebnisse vorstellen. Du berücksichtigst Arbeits- und Gesundheitsschutz, Umwelt, Wirtschaftlichkeit, digitale Fertigungsunterlagen und Datenschutz bei jeder Entscheidung. Ein ausführlicher Praxisfall mit Musterrechnung, Arbeitsplan, fiktivem Messprotokoll und 100-Punkte-Bewertungsraster führt alle Kompetenzen zusammen.

Sicherheit: Echte Maschinen dürfen ausschließlich nach Unterweisung, betrieblicher Gefährdungsbeurteilung, Freigabe und unter befugter fachlicher Aufsicht eingesetzt werden. Für das eigenständige Lernen genügt ein CAD-Modell, eine geeignete Simulation oder eine Betrachtung der stillstehenden Maschine. Schnittdaten und Spannskizzen in diesem Kurs sind Rechen- und Planungsbeispiele, keine Bedien- oder Maschinenfreigaben. Betriebs- und Landeslehrplan, zuständige Kammer und aktuelle Rechtsgrundlagen sind vor realer Fertigung zu beachten; der Kurs ist keine amtliche Anerkennung oder Prüfungszulassung.

Fertigungsauftrag, Zeichnung und Qualitätsanforderung

Die vollständige berufliche Handlung

Ein Fertigungsauftrag enthält eine Funktion, einen Gegenstand, Qualitätsansprüche, Menge, Termine und Rahmenbedingungen. Bearbeite ihn entlang von sechs miteinander verknüpften Schritten: Informieren über Zweck und Zeichnung; Planen von Verfahren, Rohling, Werkzeug, Maschine, Zeit und Prüfung; Entscheiden über eine fachlich begründete Variante und notwendige Freigaben; Durchführen nach freigegebenem Plan beziehungsweise im digitalen Modell; Kontrollieren mit geeigneten Messverfahren; Bewerten von Qualität, Zeit, Kosten, Sicherheit und Verbesserungen.

Beispiel: Für einen fiktiven Schulungsaufbau soll eine abgesetzte Welle hergestellt werden. Sie hat zwei unterschiedliche Durchmesser und festgelegte Längen. Eine fehlende Passungsangabe, unbekannte Werkstoffgüte oder unklare Bezugskante ist keine Lücke, die du nach Gefühl ergänzen darfst. Trage sie als offene Frage ein und kläre sie mit der auftraggebenden beziehungsweise anleitenden Fachkraft. Erstelle erst dann eine gültige Fertigungsplanung.

Technische Dokumente lesen

Die Einzelteilzeichnung zeigt ein Werkstück mit Maßen und gegebenenfalls Maß-, Form-, Lage- und Oberflächenanforderungen. Die Zusammenbauzeichnung veranschaulicht, wie mehrere Bauelemente zusammenwirken. Eine Stückliste bezeichnet die benötigten Teile, ein Arbeitsplan die Fertigungsfolge und ein Prüfplan die zu kontrollierenden Eigenschaften und Methoden. In digitalen Dokumenten sind Revisionsstand, Freigabestatus, Maßeinheit, Werkstoffbezeichnung und Änderungsvermerke besonders wichtig.

Nennmaß ist der angegebene Maßbezug. Grenzmaße legen den zulässigen Bereich fest. Bei 20,00 ± 0,10 mm gilt: unteres Grenzmaß 19,90 mm, oberes Grenzmaß 20,10 mm. Der Grenzbereich ist 0,20 mm breit. 20,04 mm liegt innerhalb, 20,14 mm außerhalb. Der gemessene Durchmesser allein beweist noch nicht korrekten Rundlauf, ausreichende Rundheit oder eine erforderliche Oberflächenbeschaffenheit.

Eine Passung definiert das tolerierte Zusammenwirken etwa einer Welle und einer Bohrung. Setze niemals ohne Zeichnungsangabe eine bestimmte Passung voraus. Für Angaben zur Profiloberflächenbeschaffenheit ist die Normenfamilie DIN EN ISO 21920 maßgeblich; DIN EN ISO 21920-1:2022-12 betrifft deren Zeichnungsangabe. Ältere Oberflächenangaben nach zurückgezogenen Vorgängernormen sind nur anhand der konkreten gültigen Dokumentlage einzuordnen. Normtexte sind urheberrechtlich geschützt und werden hier nicht vervielfältigt.

Typische Fehler sind falscher Maßstab, übersehene Toleranz, Verwechslung von Radius und Durchmesser, fehlende Bezugskante, nicht geprüfter Änderungsstand oder stillschweigend als „gut“ angenommene nicht gemessene Merkmale. Nutze für die Auftragsanalyse eine Merkmalliste mit Zeichnungsangabe, Grenzwerten, Prüfverfahren und noch offener Frage.

Qualität schon vor der Bearbeitung planen

Schruppen hat vorrangig die Aufgabe, Material wirtschaftlich abzutragen und genügend Aufmaß für nachfolgende Schritte zu belassen. Schlichten erzeugt die endgültigen Maße und eine passende Oberfläche. Je nach Qualitätsanspruch kann sich eine zusätzliche Feinbearbeitung mit geometrisch unbestimmter Schneide anbieten. Werkzeuggeometrie, Spannsteifigkeit, Schnittwerte, Werkzeugverschleiß, Wärme und Messverfahren wirken zusammen; Qualität entsteht nicht erst bei der Endkontrolle.

Ein Messschieber ist für manche Maße geeignet, für engere Durchmessertoleranzen kann eine geeignete Bügelmessschraube oder ein anderes kalibriertes beziehungsweise betrieblich überprüftes Messsystem erforderlich sein. Die Messunsicherheit muss bei der Annahme oder Sperrung eines Teils berücksichtigt werden. Das bloße Ablesen vieler Nachkommastellen belegt keine ausreichende Genauigkeit. Messwerte, Prüforte, verwendete Mittel und Entscheidung müssen nachvollziehbar sein.

Spanende Verfahren, Werkstoffe und Schneiden

Hauptbewegung, Vorschub und Spanbildung

Bei der spanenden Fertigung wird Werkstoff durch relative Bewegung zwischen Werkzeug und Werkstück als Span abgetrennt. Die Schnittbewegung bewirkt das Abtrennen; die Vorschubbewegung ermöglicht die fortlaufende Bearbeitung. Beim Drehen rotiert meist das Werkstück; beim Fräsen rotiert das mehrschneidige Werkzeug; beim Bohren rotiert in der häufigsten Maschinenkonfiguration das Bohrwerkzeug. Beim Schleifen bearbeitet eine Schleifscheibe mit zahlreichen Kornschneiden das Werkstück.

Verfahren	Schneidenart und Bewegungsprinzip	Geeignete Bauelemente und Grenzen
Längs- und Plandrehen	Geometrisch bestimmte Schneide; Werkstück dreht sich	Zylindrische Wellen und Stirnflächen; Spannlage und Auskragung beachten
Stirn- oder Umfangsfräsen	Geometrisch bestimmte, rotierende Schneiden	Ebenen, Absätze, Konturen, Taschen; Maschinensteifigkeit und sichere Aufspannung entscheidend
Spiralbohren	Geometrisch bestimmte Schneiden; Schneid- und Vorschubbewegung	Bohrungen; Lagegenauigkeit, Spanabfuhr und Gratbildung berücksichtigen
Rundschleifen	Geometrisch unbestimmte Kornschneiden	Runde Flächen mit hohen Genauigkeits- oder Oberflächenansprüchen; Scheibenzustand und Wärmeentwicklung beachten
Flachschleifen	Geometrisch unbestimmte Kornschneiden	Planflächen und Oberflächenfeinbearbeitung; Maschinenschutz und Schleifscheibenfreigabe beachten

Das Schleifen ist ein eigenständiges Lernziel, kein austauschbarer Ersatz für jedes Dreh- oder Fräsverfahren. Für die abgesetzte Welle des späteren Praxisfalls ist Drehen der sinnvolle Ausgangspunkt; Fräsen, Bohren oder Schleifen werden nur bei entsprechend spezifizierter Funktion ergänzt.

Abbildung: Drehen zwischen Spitzen als Beispiel für die rotationssymmetrische Bearbeitung. Urheber: David English, Lizenz CC BY-SA 4.0; Commons-Dateiseite und Lizenznachweis stehen im OER-Abschnitt.

Abbildung: Fräsmaschine zum Vergleich der Werkzeug- und Werkstückbewegungen. Urheber: Pavel Ševela, Lizenz CC BY-SA 3.0.

Deutschsprachiges Fachvideo: „Einflussgrößen beim Drehen“, Ralf Krenzke / Technik & Handwerk. Beobachte besonders, welche Größe durch die Drehzahl und welche durch den Vorschub beschrieben wird. Gezeigte Bearbeitungen sind kein Auftrag zum unbeaufsichtigten Nachmachen.

Schneidkeil, Werkzeugwerkstoff und Werkzeugverschleiß

Der Schneidkeil wird unter anderem durch Spanfläche, Freifläche, Spanwinkel und Freiwinkel beschrieben. Die Schneidkantenform beeinflusst Spanbildung, Reibung, Temperatur und erzielbare Oberflächen. HSS (Schnellarbeitsstahl) und Hartmetall besitzen unterschiedliche Einsatzbereiche; Beschichtungen und Wendeschneidplatten können wirtschaftlich oder technologisch vorteilhaft sein. Welche Kombination passt, entscheidet sich aus Werkstoff, konkretem Werkzeug, Halter, Maschine und aktuellen Herstellerdaten. Eine höhere zulässige Schnittgeschwindigkeit ist keine pauschale Qualitätsgarantie.

Abbildung: Grundgeometrie eines Spiralbohrers. Urheber: Robert Hewitt, Lizenz CC BY-SA 3.0. Die originale Grafik enthält teilweise englische Fachbezeichnungen; übertrage sie in dein deutsches Fachvokabular.

An Werkzeugschneiden können Freiflächenverschleiß, Kolkverschleiß und unter bestimmten Bedingungen Aufbauschneiden auftreten. Stumpfe Schneiden können Schnittkraft, Maßabweichung und Oberflächenfehler verstärken. Standzeit bedeutet die Nutzungsdauer bis zu einem definierten Wechselkriterium und ist nicht unter allen Bedingungen gleich lang. Rattern bezeichnet unerwünschte Schwingungen, die Oberfläche, Genauigkeit und Sicherheit beeinträchtigen können. Ein Werkzeugbruch oder eine auffällige Geräuschentwicklung erfordert nach betrieblichen Regeln eine sichere Unterbrechung und Bewertung durch die zuständige Fachkraft.

Werkstoffe und Spanbarkeit

Bei Stahl bestimmen unter anderem Sorte, Festigkeit, Legierung und Wärmebehandlung die Spanbarkeit. Gusseisen kann eher kurzbrechende Späne und erhöhten abrasiven Verschleiß erzeugen; Staub kann relevant sein. Aluminiumlegierungen sind oft gut spanbar, können aber Aufbauschneiden und lange Späne verursachen; bestimmte fein verteilte Leichtmetallstäube und Späne benötigen besondere Brand- und Explosionsschutzbeurteilung. Kunststoffe verhalten sich je nach Sorte hinsichtlich Wärme, elastischer Rückfederung und Spanbildung unterschiedlich. Diese Hinweise sind Vergleichsmerkmale, keine gültigen Schnittdaten für eine konkrete Maschine.

Die Materialwahl muss Funktion, Wirtschaftlichkeit, Beschaffbarkeit, Korrosionsbeständigkeit, Recyclingfähigkeit und spätere Beanspruchung berücksichtigen. Bei einem Lager- oder Dichtsitz können Oberfläche, Rundheit und Toleranz wichtiger sein als die kürzeste reine Schnittzeit. Vermeide den Fehler, einen Werkstoff allein nach dem niedrigsten Rohmaterialpreis zu bewerten.

Werkzeugmaschinen, Spannmittel und digitale Fertigung

Maschinenaufbau und Bewegungen verstehen

Bei einer Drehmaschine sind Hauptspindel, Spannmittel, Werkzeugschlitten, Vorschubachsen und gegebenenfalls ein Reitstock funktional zu unterscheiden. An Fräsmaschinen beeinflussen Spindel, Werkzeugaufnahme, Maschinenachsen, Spannvorrichtung und Führungen die erreichbare Genauigkeit. Drehmoment ist die drehende Wirkung einer Kraft; mechanische Übersetzungsverhältnisse verändern Drehzahl und Drehmoment. Im idealisierten Modell zweier Zahnräder kann aus ihren Zähnezahlen ein Drehzahlverhältnis ermittelt werden; Lager-, Getriebe- und Motorverluste müssen für die reale Leistung mitgedacht werden.

Abbildung: Modernes CNC-Drehzentrum, Urheberin Eva Manzenreiter, CC BY-SA 4.0. Die Darstellung dient dem Vergleich von Maschinentypen. CNC-Programmierung wird als digitaler Anschlussbereich betrachtet; vertiefte CNC-Programmierung ist im KMK-Lehrplan besonders in Lernfeld 8 verortet.

Die Werkstückspannung soll die Lage des Werkstücks und die sichere Kraftübertragung gewährleisten. Beispiele sind geeignete Spannfutter, Spannzangen und Vorrichtungen. Die Werkzeugspannung muss zu Halter, Schneidwerkzeug und Spindel passen. Unzureichende Spannkraft, große freie Auskragung, verschlissene Spannmittel oder kollisionsgefährdete Werkzeugwege können unmittelbar gefährlich sein. Zeichne bei einem Modell die Hauptkraft- und Gefahrenrichtungen ein, aber führe ohne fachliche Freigabe keinen realen Spann- oder Probelauf aus.

Einrichte- und Fertigungsunterlagen

Ein nachvollziehbarer Arbeitsplan nennt Arbeitsgang, Zweck, benötigte Mittel, Prüfkriterium und Abbruch- oder Freigabestelle. Ein Einrichteblatt enthält nur betriebsintern freigegebene Angaben zu Aufspannung, Werkzeugen und Nullpunkten. Werkzeugeinstellungen, Maschinenparameter, Programme und Korrekturen dürfen ausschließlich nach den aktuellen Maschinen- und Werkzeugherstellerangaben sowie betrieblichen Verfahren freigegeben werden. Ein aus dem Internet kopierter Parameter ist nie eine Freigabe.

Digitale CAD-Modelle erleichtern das Prüfen von Geometrie und Kollisionen. CAM- und CNC-Verfahren verbinden ein Modell mit einem maschinenbezogenen Ablauf. Simulationen können Fehler sichtbar machen, jedoch weder Werkzeugverschleiß noch sämtliche realen Einspann- und Bedienrisiken garantieren. Dokumentiere Version, Freigabe, Bearbeiterrolle und Änderungsgrund. Für Lernmaterialien sind erfundene Auftrags- und Prüfkennungen ausreichend; reale Kunden-, Betriebs- oder Schülerdaten gehören nicht in öffentliche Kursbeiträge.

Werkzeugwahl begründen

Wähle Werkzeuge anhand von Bearbeitungsverfahren, Werkstoffbezeichnung, Schneidengeometrie, Schneidstoff, gewünschter Oberfläche, Abmessungen, Zugänglichkeit und Herstellerdaten. Der Werkzeugüberstand beeinflusst die Steifigkeit, die Schneidenzahl beim Fräsen beeinflusst bei gleichem Zahnvorschub den Gesamtvorschub, und die Kühlschmierstoffstrategie kann Reibung und Spanabfuhr verändern. Formuliere jede Auswahl als überprüfbare Begründung: „Dieses Werkzeug ist geeignet, weil ...; zu kontrollieren sind ...; freigeben muss ...“. Eine Werkzeugliste ohne Begründung ist für die berufliche Handlung unzureichend.

Schnittwerte, Spanungskräfte, Zeit und Wirtschaftlichkeit

Schnittgeschwindigkeit, Drehzahl und Vorschub

Die Schnittgeschwindigkeit vc wird bei üblichen Zerspanungsrechnungen in m/min angegeben, der wirksame Durchmesser d in mm und die Drehzahl n in min⁻¹. Für die Kreisbewegung gilt:

vc = π × d × n / 1000 und nach n umgestellt n = 1000 × vc / (π × d).

Vollständig gerechnetes Zahlenbeispiel: Angenommen, der didaktische Schnittwert sei vc = 25 m/min und der wirksame Durchmesser d = 20 mm. Daraus folgt n = (1000 × 25) / (3,1416 × 20) = 25 000 / 62,832 = 397,9 min⁻¹. Bei einer nur rechnerisch gerundeten Drehzahl von 400 min⁻¹ beträgt vc = (3,1416 × 20 × 400) / 1000 = 25,13 m/min. Ein Tabellen- oder Herstellerwert und die verfügbaren Maschinenstufen entscheiden über eine reale Anwendung. Häufige Fehler: d als Meter einsetzen, den Faktor 1000 vergessen oder d und n vertauschen.

Beim Drehen bezeichnet f den Vorschub je Umdrehung in mm/U. Die Vorschubgeschwindigkeit vf lautet vf = f × n. Angenommen f = 0,15 mm/U und n = 400 min⁻¹: vf = 0,15 × 400 = 60 mm/min. Für eine angenommene Weglänge von 55 mm ist die reine theoretische Hauptnutzungszeit eines einzelnen Schnitts t = 55 mm / 60 mm/min = 0,917 min = etwa 55 s. Aufspann-, Mess-, Werkzeugwechsel-, Leerweg- und weitere Arbeitszeiten sind darin nicht enthalten.

Für einen Fräser mit z Schneiden und Zahnvorschub fz ist vf = n × z × fz. Nur als Rechenbeispiel: 1000 min⁻¹ × 4 Schneiden × 0,05 mm/Zahn = 200 mm/min. Die Ergebnisse sind geometrische Rechengrößen, keine betrieblichen Sollwerte. Das Maß der erreichbaren Oberflächengüte hängt zusätzlich von Schneidenradius, Bearbeitungsbedingungen, Verschleiß und Schwingungen ab.

Deutschsprachiges Fachvideo: „Zusammenhang Vorschub und Oberflächengüte“, Ralf Krenzke / Technik & Handwerk. Formuliere eine Hypothese zum Einfluss des Vorschubs und erkläre, welche weiteren Einflussgrößen einen unmittelbaren Vergleich verschiedener Versuche einschränken.

Schnitttiefe, Spanungsquerschnitt und Leistung

Beim einfachen Längsdrehen beträgt die radiale Schnitttiefe ap die halbe Durchmesserabnahme. Ein Rohling Ø 22 mm wird in einem theoretischen Bearbeitungsschritt auf Ø 20 mm gebracht: ap = (22 − 20) / 2 = 1 mm. Für ein vereinfachtes orthogonales Modell ist der Spanungsquerschnitt A = ap × f. Bei ap = 1 mm und f = 0,15 mm/U ist A = 0,15 mm². Mit einer ausschließlich für das Modell angenommenen spezifischen Schnittkraft kc = 1800 N/mm² folgt näherungsweise Fc = kc × A = 1800 × 0,15 = 270 N.

Die zugehörige theoretische Schnittleistung Pc bei vc = 25 m/min ergibt sich aus Pc = Fc × vc / 60000 = 270 × 25 / 60000 = 0,1125 kW. Der Umrechnungsfaktor berücksichtigt Minuten, Meter und Kilowatt. Bei realer Bearbeitung hängt kc unter anderem von Werkstoff, Spanungsdicke, Werkzeuggeometrie und Verschleiß ab; weitere Kräfte, Wirkungsgrade und Maschinenreserven sind in der groben Modellrechnung nicht enthalten. Leite daraus niemals selbstständig eine zulässige Werkzeugbelastung ab.

Eine von Ø 22 auf Ø 16 mm zu bearbeitende Kontur besitzt insgesamt 3 mm radiale Zugabe. Daraus folgt nicht, dass ein einziger Schnitt mit ap = 3 mm geeignet oder sicher ist. Die Zahl der Schnittschritte, zulässige Eingriffsverhältnisse und konkrete Schnittdaten müssen mit Werkzeugherstellerangaben, Maschinenzustand und fachlicher Aufsicht abgestimmt werden. Beim Schleifen gelten außerdem eigene thermische und sicherheitstechnische Grenzen.

Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit des Prozesses

Die Hauptnutzungszeit ist nur ein Teil der Gesamtauftragszeit. Für einen Vergleich von Arbeitsplänen sind Einrichten, Nebenzeiten, Prüfung, Werkzeugwechsel, Stillstand, Nacharbeit und Ausschuss zu berücksichtigen. Eine höhere Schnittgeschwindigkeit kann die Zeit verringern, zugleich aber Werkzeugstandzeit oder Energiebedarf ungünstig beeinflussen. Beurteile Stückkosten und Materialausnutzung über den ganzen Auftrag, nicht anhand eines einzigen Rechenwerts.

Eine ökologisch bessere Variante vermeidet unnötigen Verschnitt, unsortierte Metallspäne, hohe Ausschussquoten und vermeidbare Maschinenleerlaufzeiten, ohne Schutzmaßnahmen zu schwächen. Frästeile können einen höheren Materialabtrag aus dem Rohblock benötigen als geeignete Vorformen. Nachhaltigkeit bedeutet auch langlebige Werkzeuge, sparsamen Einsatz passender Hilfsstoffe und verantwortliche Aufarbeitung von KSS. Eine belegte Optimierung nennt immer Vergleichsvariante, Annahmen, gleiche Qualitätsziele und messbares Ergebnis.

Arbeitsschutz, Gesundheit, Umwelt und digitale Verantwortung

Maschine und menschliches Handeln sicher beurteilen

Gefahren an Werkzeugmaschinen entstehen durch rotierende Werkstücke und Werkzeuge, mögliche Erfassung von Kleidung oder Haaren, fortfliegende Späne, unzureichende Aufspannung, Werkzeugbruch, Lärm, Kühlschmierstoff-Aerosole und scharfe Kanten. Maßnahmen werden aus der Gefährdungsbeurteilung abgeleitet: geeignete Maschinenkonstruktion und wirksame Schutzvorrichtungen stehen vor bloßen Verhaltensempfehlungen. Unterweisung, Betriebsanweisung, erlaubte Betriebsarten, Not-Halt-Kenntnis und angemessene persönliche Schutzausrüstung ergänzen die technischen Maßnahmen.

Wesentliche Unterscheidung: Schutzhandschuhe können bei ausdrücklich freigegebenen Tätigkeiten mit scharfkantigen Spänen an einer stillstehenden, gesicherten Maschine sinnvoll sein; im Einzugsbereich rotierender Werkstücke oder Werkzeuge sind sie gefährlich. Trage dort keine Handschuhe. Haare und Kleidung dürfen nicht erfasst werden können. Entferne Späne niemals mit bloßen Händen und niemals durch Griff in eine laufende Maschine. Messe am Werkstück nur im durch die betriebliche Anweisung festgelegten sicheren Zustand. Sicherheitsverriegelungen, Schutzhauben und Not-Halt dürfen nicht überbrückt werden. Bei Unsicherheit ist die zuständige Fachperson hinzuzuziehen.

Fachliche Grundlage sind unter anderem die DGUV Information 209-066 „Maschinen der Zerspanung“, die Betriebssicherheitsverordnung, aktuelle Herstellerunterlagen und die konkrete Gefährdungsbeurteilung. Prüfe den Änderungsstand, denn alte Schulungsunterlagen sind keine verlässliche alleinige Rechtsgrundlage. Für die Ausbildung gilt: ohne ausreichende betriebliche Freigabe keine praktische Maschinenbedienung; stattdessen sichere CAD-/Simulationsalternative.

Kühlschmierstoffe und Umwelt

Kühlschmierstoffe (KSS) können kühlen, schmieren, Späne abführen und Korrosion begrenzen. Es gibt verschiedene KSS-Systeme; ihre Eignung richtet sich nach Bearbeitung, Werkstoff, Maschine und Herstellerkonzept. Schutzmaßnahmen sind abhängig von Gefahrstoffinformation, Exposition, Hautkontakt, Aerosolen und mikrobiologischen Risiken zu bewerten. Die aktuelle DGUV Regel 109-003 „Tätigkeiten mit Kühlschmierstoffen“ (Stand April 2026) unterstützt entsprechende betriebliche Verfahren.

Prüfe vor einer geplanten Anwendung Sicherheitsdatenblatt, Kennzeichnung, Überwachungs- und Hautschutzkonzept, Sammelbehälter und Entsorgungsweg. Gebrauchte KSS dürfen nicht ungeprüft in Abfluss oder normalen Restmüll gelangen. Metallspäne möglichst sortenrein erfassen; mit gefährlichen Stoffen verunreinigte Späne sind gesondert zu beurteilen. Brand-, Brandstaub- und Explosionsrisiken bei bestimmten Metallstäuben erfordern eine eigene fachliche Beurteilung. Die sparsamste Flüssigkeitsmenge ist nicht automatisch die sicherste oder geeignetste Verfahrenswahl.

Daten schützen und Simulationen kritisch nutzen

Digitale Zeichnungen, Arbeitspläne, CAD-Dateien, Maschinenprogramme und Messprotokolle benötigen eindeutige Versionierung und Rollenrechte. Öffentliche Lernnachweise verwenden ausschließlich erfundene Bauteil-, Kunden- und Maschinenkennungen. Teile keine echten Betriebsprogramme, personenbezogene Schülerdaten, Kundendetails oder vertraulichen technischen Zeichnungen. Bei KI-gestützten Berechnungen dokumentierst du den verwendeten Ansatz, kontrollierst Einheiten und überprüfst Aussagen mit den zugelassenen Originalquellen.

Eine digitale Kollisionssimulation kann Werkzeugbewegung und Werkstückkontur illustrieren, ersetzt aber weder die tatsächliche Spannprüfung noch Maschinenschutz, Unterweisung und Fertigungsfreigabe. Übertrage Simulationsergebnisse nur nach fachlicher Beurteilung auf reale Prozesse. Ein sicheres Lernergebnis kann ausdrücklich ein ausschließlich digitales Teil mit vollständigem virtuellen Prüfdatensatz sein.

Praxisfall: Abgesetzte Welle planen, berechnen, prüfen

Fiktive Ausgangsdaten des Lernauftrags U-005

Ein fiktiver Ausbildungsauftrag verlangt eine abgesetzte Stahlwelle als Demonstrationsbauteil. Der Rohling hat theoretisch Ø 22 mm × 84 mm. Für die digitale Übungszeichnung werden folgende Endanforderungen festgelegt: Gesamtlänge 80,0 ± 0,2 mm; erster Wellenabschnitt Ø 20,00 ± 0,10 mm bei 50,0 ± 0,2 mm Länge; zweiter Wellenabschnitt Ø 16,00 ± 0,05 mm bis zum Ende. Die Werkstoffsorte, exakten Anforderungen an Kanten, Form, Lage und Oberfläche sowie Messstellen müssen für eine reale Produktion ergänzt und bestätigt werden. Alle Maße, Messwerte und Parameter dieses Abschnitts sind erfundene Lehrbeispiele.

Die Fragestellung lautet: Welche Informationen fehlen? Welche Arbeitsgänge wären technologisch sinnvoll? Mit welchen Mitteln ließe sich Qualität nachweisen? Weil die Kontur rotationssymmetrisch ist, kommt Drehen als Hauptverfahren in Betracht. Fräsen und Bohren sind für diese Grundkontur nicht automatisch erforderlich; Rundschleifen wäre nur bei einer zusätzlich begründeten Feinbearbeitungsanforderung zu prüfen. Ein späterer Lagersitz benötigt eine geeignete, gesondert festgelegte Passungs- und Oberflächenanforderung.

Arbeitsplan und Freigabestellen

Reihenfolge	Handlung / ausgewähltes Mittel	Prüffrage und dokumentiertes Ergebnis
1 – Informieren	Fiktiven Auftrag, Zeichnung, Rohling, Werkstoffzustand und verfügbare Unterlagen lesen	Sind alle Maße, Bezüge und Versionen eindeutig? Fehlende Angaben schriftlich vermerken
2 – Planen	Drehen als Hauptverfahren begründen, Arbeitsgänge vorplanen, geeignete Schneidstoff- und Werkzeugklassen aus Herstellerdaten vergleichen	Arbeitsplan, Rohteil- und Werkzeugliste sowie eine sichere Alternativsimulation vorgelegt
3 – Berechnen	Schnittgeschwindigkeit, Drehzahl, Vorschub, theoretische Zeit und Modellspanungskraft berechnen	Tabellenwerte als Annahme kennzeichnen, alle Einheiten prüfen; noch keine Maschinenfreigabe
4 – Entscheiden	Spannkonzept, Maschineneignung, Schutzeinrichtungen, KSS und Prüfmöglichkeit durch befugte Fachkraft prüfen lassen	Schriftlich dokumentierter Freigabe- oder Simulationsentscheid
5 – Fertigungssimulation beziehungsweise beaufsichtigte Ausführung	Geplante Auftragsfolge modellieren; bei realer Freigabe ausschließlich nach angeleiteter Arbeitsfolge handeln	Digitales Bauteilmodell oder beaufsichtigt gefertigtes Übungsteil; Zwischenprüfungen im Plan
6 – Prüfen	Längen, Durchmesser, Oberflächen-/Kantenmerkmale sowie gegebenenfalls Form und Lage prüfen	Prüfprotokoll mit Istwerten, Messverfahren, Unsicherheit und offenen Anforderungen
7 – Bewerten	Abweichungen, Zeit, Materialnutzung, Werkzeuge, KSS und Sicherheitsbeobachtungen reflektieren	Begründete Gut-, Nacharbeits- oder Sperrentscheidung und Übergabepräsentation

Der Arbeitsplan legt die pädagogische Reihenfolge fest und ist bewusst keine Maschinenbedienungsanleitung. Insbesondere Spannkraft, Werkzeugzustellung, Maschinenprogramm und tatsächliche Parameter gehören ausschließlich in eine vor Ort freizugebende betriebliche Arbeitsanweisung.

Vollständige Musterrechnung

Annahme A: Für die Übungsrechnung wird vc = 25 m/min bei wirksamem Durchmesser 20 mm angenommen. Die geometrisch berechnete Drehzahl ist n = 1000 × 25 / (π × 20) = 397,9 min⁻¹. Gerundet auf 400 min⁻¹ ergibt sich vc = π × 20 × 400 / 1000 = 25,13 m/min. Das ist kein freigegebener realer Drehzahlwert.

Annahme B: Der fiktive Vorschub beträgt 0,15 mm/U. Die Vorschubgeschwindigkeit ist vf = 0,15 × 400 = 60 mm/min. Für 55 mm angenommene wirksame Wegstrecke ergibt sich t = 55 / 60 = 0,917 min ≈ 55 s theoretische Hauptnutzungszeit eines einzigen Schnitts. Es kommen mehrere Schnitte, Planbearbeitung, Leerwege, Rüsten und Prüfen hinzu. Deshalb ist 55 s nicht die tatsächliche Gesamtbearbeitungszeit.

Annahme C: Von Ø 22 auf Ø 20 ist die radiale Abnahme ap = (22 − 20) / 2 = 1 mm. Daraus folgt bei f = 0,15 mm/U der vereinfachte Spanungsquerschnitt A = ap × f = 0,15 mm². Ein rein angenommener spezifischer Schnittkraftwert kc = 1800 N/mm² liefert Fc = kc × A = 270 N. Mit vc = 25 m/min wird Pc = Fc × vc / 60 000 = 0,1125 kW theoretische Schnittleistung. Maschinenmotor, Wirkungsgrad, wechselnde Spanungsdicken, Werkzeugverschleiß und dynamische Effekte sind im Modell nicht ausreichend abgebildet.

Annahme D: Die zweite Stufe von Ø 22 auf Ø 16 hat eine gesamte radiale Zugabe von (22 − 16) / 2 = 3 mm. Sie sagt nichts über die tatsächlich zulässige Zustellung je Arbeitsgang aus. Die reale Bearbeitungsstrategie richtet sich nach Werkzeug-, Werkstoff- und Maschinendaten und wird von der zuständigen Fachkraft festgelegt. Für eine Simulation dürfen unterschiedliche Varianten verglichen werden, sofern alle Annahmen ausdrücklich genannt sind.

Prüfplan mit ausgefülltem Musterergebnis

Vor jedem Prüfschritt müssen Messmittel, Messbereich, betrieblicher Prüfstatus und sinnvolle Messbedingungen geklärt sein. Wähle einen geeigneten Messschieber oder ein feineres Messsystem entsprechend der tolerierten Aufgabe. Bei echten Werkstücken sind auch Messunsicherheit, Messorte, Temperatur und Formabweichungen zu beachten.

Merkmal	Grenzbereich im fiktiven Auftrag	Messmethode als Beispiel	Fiktiver Messwert	Entscheidung
Gesamtlänge	79,80 bis 80,20 mm	Geeignete Längenmessung	80,06 mm	Innerhalb der angegebenen Maßgrenzen
Abschnittslänge	49,80 bis 50,20 mm	Geeignete Längenmessung	50,11 mm	Innerhalb der angegebenen Maßgrenzen
Grunddurchmesser	19,90 bis 20,10 mm	Geeignetes Durchmessermessmittel	20,04 mm	Innerhalb der angegebenen Maßgrenzen
Absatzdurchmesser	15,95 bis 16,05 mm	Geeignetes Durchmessermessmittel	15,98 mm	Innerhalb der angegebenen Maßgrenzen
Kanten, Oberfläche und notwendige Funktionsmerkmale	Erst nach Klärung der Übungszeichnung eindeutig	Geeignete Sicht-, Oberflächen- und gegebenenfalls Formprüfung	Angabe noch offen	Keine Gesamtfreigabe

Prüfbares Arbeitsergebnis: Die vier fiktiven Längen- und Durchmesserwerte sind innerhalb der jeweils festgelegten Grenzmaße. Dennoch fehlt die vollständige Freigabe, da zusätzliche Anforderungen an Kanten, Oberflächen und gegebenenfalls Funktion unklar sind. Schreibe in die Übergabe: „Vier dokumentierte Maßmerkmale liegen im zulässigen Bereich. Gesamtfreigabe gesperrt bis Klärung und Prüfung der übrigen Merkmale.“ Wer voreilig „Bauteil vollständig gut“ notiert, hat den Qualitätsauftrag nicht vollständig erfüllt.

Deutschsprachiges Fachvideo: „Messmittel vs. Prüfmittel: messen, lehren, prüfen“, Ralf Krenzke / Technik & Handwerk. Übertrage die Begriffe auf die vier Durchmesser- und Längenprüfungen des Modells.

Bewertungsraster und Fehlerreflexion

Bewertungsaspekt	Kriterien des abzugebenden Portfolios	Maximalpunkte
Auftragsanalyse	Funktion, Maße, Toleranzen, offene Zeichnungsinformationen erkannt	10
Arbeitsplanung	Verfahren, Arbeitsschritte, Werkzeug- und Prüfmittelwahl fachlich begründet	20
Rechnung	Drehzahl, Vorschub, Zeit, Querschnitt, Kraft und Leistung mit Einheiten und Grenzen richtig	15
Sicherheit und Verantwortung	Gefährdung, Aufsicht, KSS, Umwelt, Datenschutz und Simulationsalternative integriert	15
Bauteilnachweis	CAD-Modell, saubere Skizze oder beaufsichtigt gefertigtes Übungsteil fachgerecht dokumentiert	20
Prüfung	Prüfumfang, nachvollziehbares Musterprotokoll und schlüssige Freigabe-/Sperrentscheidung	15
Reflexion	Fehlerursachen, mindestens ein Verbesserungsvorschlag und kurze Präsentation	5
Summe	Nur ein didaktisches Bewertungsraster; keine amtliche IHK-Notenregelung	100

Lerngerechte Auswertung: 90–100 Punkte „sehr sicher“, 75–89 „sicher“, 60–74 „gezielte Nacharbeit“ und darunter „zusätzliche Unterstützung“. Unabhängig von Punkten sind unzulässige Sicherheitsmaßnahmen keine akzeptable Fertigungsleistung. Ein rein digitaler Arbeitsnachweis wird nicht als praktische Maschinenfertigung ausgegeben.

Fehlerdiagnose: Ist der Durchmesser zu groß, können Werkzeugzustellung, Messfehler, thermische Einflüsse oder Werkzeugverschleiß relevant sein. Rattermarken weisen unter anderem auf ungünstige dynamische Bedingungen und mangelnde Steifigkeit hin. Ein Grat erfordert gesonderte Qualitäts- und Arbeitsschutzbetrachtung. Dokumentiere bei jeder Abweichung Beobachtung – Hypothese – fachlich freigegebene Maßnahme – erneute Kontrolle. Vermeide das willkürliche Ändern von Maschinenwerten.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Prüfe dein Fachwissen

Welche Bewegung kennzeichnet gewöhnliches Längsdrehen? (Das Werkstück rotiert und ein Werkzeug führt die Zustell- und Vorschubbewegung aus) (!Nur die Schleifscheibe rotiert während das Werkstück immer stillsteht) (!Das Werkzeug bewegt sich ohne eine relative Schnittbewegung) (!Die Bearbeitung erfolgt ausschließlich durch elektrische Energie)

Welches Verfahren besitzt geometrisch unbestimmte Schneiden? (Rundschleifen) (!Längsdrehen) (!Spiralbohren) (!Stirnfräsen)

Wie groß ist die Drehzahl bei 25 Metern je Minute und 20 Millimeter Durchmesser ungefähr? (400 Umdrehungen je Minute) (!40 Umdrehungen je Minute) (!125 Umdrehungen je Minute) (!4000 Umdrehungen je Minute)

Was bezeichnet beim Drehen die Einheit Millimeter pro Umdrehung? (Den Vorschub je Umdrehung) (!Die Schnittgeschwindigkeit) (!Die Schnittkraft) (!Die Motorleistung)

Wie groß ist die radiale Schnitttiefe beim einfachen Wechsel von Durchmesser 22 auf 20 Millimeter? (Ein Millimeter) (!Zwei Millimeter) (!Vier Millimeter) (!Zehn Millimeter)

Welche Angabe ist für eine verantwortbare Schnittdatenwahl erforderlich? (Werkstoffzustand Werkzeuggeometrie und geeignete Herstellerangaben) (!Lediglich die Wunschzeit für den Fertigungsauftrag) (!Nur der Name der Schule) (!Allein die Farbe des Werkstücks)

Welche Aussage zu Handschuhen bei Einzugsgefahr an rotierenden Maschinenteilen ist richtig? (Im Einzugsbereich werden keine Schutzhandschuhe getragen) (!Lange Handschuhe verhindern grundsätzlich das Erfasstwerden) (!Lose Ärmel ersetzen den Maschinenstillstand) (!Die Schutzhaube darf für bessere Sicht geöffnet bleiben)

Welcher Messwert liegt im Bereich 20 Komma 00 Millimeter plus minus 0 Komma 10 Millimeter? (20 Komma 04 Millimeter) (!20 Komma 14 Millimeter) (!19 Komma 85 Millimeter) (!20 Komma 21 Millimeter)

Warum kann Werkzeugverschleiß das Prüfergebnis verändern? (Die Schneidkantenform beeinflusst Maßhaltigkeit und Oberfläche) (!Werkzeugverschleiß macht jede Messung überflüssig) (!Werkzeugverschleiß beseitigt alle Spannfehler) (!Eine stumpfe Schneide garantiert eine bessere Oberfläche)

Wie beurteilst du zwei Fertigungsvarianten wirtschaftlich sinnvoll? (Durch einen Vergleich von Gesamtzeit Qualität Werkzeugkosten und Ausschuss) (!Nur mit der theoretisch kürzesten Schnittzeit) (!Durch vollständigen Verzicht auf Prüfungen) (!Allein anhand einer möglichst hohen Drehzahl)

Memory

Finde zu jedem Fachbegriff genau seine Bedeutung. Die Erklärungen sind bewusst unterschiedlich und ermöglichen fachliches Wiederholen.

Schnittgeschwindigkeit	Relative Geschwindigkeit der Schneide in der Schnittbewegung
Schruppen	Vorbearbeitung mit größerem Materialabtrag
Schlichten	Abschließender Arbeitsgang zur Maß- und Oberflächenerzeugung
Aufbauschneide	Vorübergehend anhaftender Werkstückstoff an der Schneidkante
Prüfplan	Dokumentierte Zuordnung von Prüfmerkmalen und geeigneten Prüfmethoden
Standzeit	Zeitspanne der Werkzeugnutzung bis zum definierten Wechselkriterium

Drag-and-drop

Ordne fünf Verfahren ihren typischen Zielen zu. Die Zuordnung lässt sich anhand von Hauptbewegung und Bauelementgeometrie begründen.

Passendes Verfahren	Typischer Bearbeitungszweck
Plandrehen	Stirnfläche einer Welle herstellen
Längsdrehen	Zylindrischen Außenabschnitt bearbeiten
Spiralbohren	Eine runde Bohrung erzeugen
Stirnfräsen	Ebene Werkstückfläche mit rotierendem Fräser bearbeiten
Rundschleifen	Runde Werkstückfläche mit zahlreichen Kornschneiden feinbearbeiten

Kreuzwort

Die Antworten bestehen jeweils aus genau einem deutschen Fachwort.

Spanwinkel	Geometrischer Winkel am Schneidkeil auf der Spanflächenseite
Freistich	Kleine Entlastungsform am Absatz eines Werkstücks
Rundlauf	Abweichung einer umlaufenden Oberfläche von ihrer Bezugsachse
Messschieber	Bewegliches Längenmessgerät mit Messschenkeln
Kühlschmierstoff	Stoff zum Kühlen und Schmieren beim Bearbeitungsprozess
Schnittkraft	Kraft die beim Abtrennen des Spans auftritt

LearningApps

Die nachfolgende Lernplattform-Suche dient zum Auffinden ergänzender Aufgaben über Drehen, Fräsen und Bohren. Es ist eine Suchseite, keine inhaltlich überprüfte Einzelanwendung; überprüfe jede gefundene Übung kritisch und nutze keine persönlichen Lernendenkonten für die Kursbearbeitung.

Lückentext

Setze in jeden Satz einen Fachbegriff ein. Wiederhole dabei nicht nur Definitionen, sondern die einzelnen Schritte des Fertigungsauftrags.

Für eine rotationssymmetrische Welle eignet sich häufig das

.

Den bei einer Bearbeitung abgetrennten Werkstoff nennt man

.

Die Geschwindigkeit in Hauptrichtung heißt

.

Der Weg pro Werkstückumdrehung ist der

.

Vor dem Bearbeiten liest du die gültige technische

.

Die tatsächliche Geometrie wird nach dem Fertigen durch eine

kontrolliert.

Eine verschlissene Schneidkante kann die

verschlechtern.

Die sicheren Maßnahmen ergeben sich aus der

.

Verwendete Kühlschmierstoffe benötigen eine fachgerechte

.

Alle Maße und Entscheidungen gehören in das

.

Offene Aufgaben

Arbeite mit erfundenen Aufträgen, Fotos eigener Skizzen oder digitalen Modellen. Auch bei Betriebsbesuchen erfolgen Gespräche und Demonstrationen nur nach organisatorischer Zustimmung und ohne sensible Daten.

Leicht

Fertigungszeichnung: Erstelle eine beschriftete Zeichnung einer einfachen Welle mit vier Maßen und ergänze eine Grenzmaßtabelle.
Zerspanen: Vergleiche zeichnerisch die Hauptbewegungen beim Drehen, Fräsen, Bohren und Rundschleifen.
Arbeitsschutz: Gestalte eine Sicherheitskarte mit fünf Gefährdungen, technischen Schutzmaßnahmen und einer sicheren Simulationsalternative.
Werkstoffkunde: Erstelle vier Steckbriefe zu Stahl, Gusseisen, Aluminium und Kunststoff mit möglichen Besonderheiten der Spanbildung.

Standard

Schnittgeschwindigkeit: Rechne mit drei selbst gewählten fiktiven Durchmessern die Drehzahlen aus und erläutere alle Umrechnungen.
Arbeitsplan: Verfasse einen kompletten Arbeitsplan für U-005 und kennzeichne jeden obligatorischen Freigabe- und Prüfschritt.
Prüfplan: Entwickle für vier Maßmerkmale Messmethoden, protokolliere erfundene Messwerte und begründe deine Entscheidungen.
Kühlschmierstoff: Erstelle eine Entscheidungsmatrix mit Nutzen, Exposition, Hautschutz, Entsorgung und Ressourcenverbrauch.

Schwer

Fertigungstechnik: Vergleiche zwei zulässige fiktive Fertigungsvarianten nach Rüstzeit, Nebenzeit, Werkzeugstandzeit, Ausschuss und Materialbedarf.
Qualitätssicherung: Analysiere eine Reihe selbst erfundener Messwerte, identifiziere abweichende Bauteile und begründe eine mögliche Prozessursache.
Werkzeugmaschine: Entwickle ein digitales Spann- und Kollisionsmodell mit einer Gefahrenliste; beschreibe ausdrücklich, welche Punkte eine Fachkraft freigeben muss.
Projektarbeit: Präsentiere das vollständige Portfolio U-005 samt Zeichnung, Berechnung, Arbeitsplan, Simulation, Prüfprotokoll und Reflexion.

Lernkontrolle

Diese Aufgaben dienen als zusätzliche Kompetenzkontrolle; zeige bei Berechnungen Rechenweg, Einheiten und Grenzen der Annahmen.

Arbeitsvorbereitung: Eine Zeichnung nennt Durchmesser und Länge, aber keinen Werkstoff und keine Oberflächenangabe. Erläutere den daraus folgenden Klärungsbedarf und den sicheren nächsten Arbeitsschritt.
Schnittdaten: Berechne die theoretische Drehzahl bei 30 m/min und 25 mm sowie die Vorschubgeschwindigkeit bei 0,12 mm/U; erkläre den Unterschied zu einer realen Maschinenfreigabe.
Zerspankraft: Berechne für ap = 1,2 mm, f = 0,12 mm/U und den lediglich angenommenen kc = 1700 N/mm² den Querschnitt und eine grobe Schnittkraft. Nenne zwei Grenzen der Rechnung.
Qualitätssicherung: Prüfe die fiktiven Durchmesser 15,94 mm, 15,98 mm und 16,06 mm gegen das Maß 16,00 ± 0,05 mm. Erkläre den Einfluss von Messunsicherheit und unvollständigen Oberflächenanforderungen.
Schneidstoff: Begründe, weshalb HSS und Hartmetall nicht ohne weitere Informationen für denselben Auftrag gegeneinander austauschbar sind.
Werkstückspannung: Beschreibe für eine lange, frei auskragende Welle Auswirkungen auf Stabilität, Qualität und Gefährdung. Welche Angaben und fachlichen Entscheidungen wären erforderlich?
Nachhaltigkeit: Eine Variante reduziert die Schnittzeit, erhöht aber Ausschuss und Kühlschmierstoffverbrauch. Lege dar, welche Daten für die wirtschaftliche und ökologische Entscheidung fehlen.

Lernnachweis

Gib ein vollständiges, anonymes Ausbildungsportfolio für den fiktiven Auftrag U-005 ab. Bestandteile sind die bemaßte Übungszeichnung oder ein CAD-Modell mit begründetem Auftragsverständnis; der Arbeitsplan mit Werkstoff-, Verfahren-, Werkzeug- und Prüfwahlen; das durchgerechnete Blatt zu Drehzahl, Vorschub, Zeit, Schnitttiefe, Schnittkraft und Leistung; das Sicherheits- und KSS-Konzept; ein Prüfprotokoll mit klar gekennzeichneten Modellmesswerten; die begründete Sperr- oder Freigabeentscheidung sowie eine kurze Präsentation mit möglichen Fehlerursachen und Verbesserungsvorschlägen.

Prüfbare Produkte: Zeichnung mit Grenzmaßen, Tabelle der Arbeitsgänge, transparentes Berechnungsblatt, digitale Welle oder beaufsichtigt gefertigtes Übungsstück, Messdatentabelle, dokumentierte Qualitätsentscheidung und reflektierter Quellenvergleich. Zeige, wie einzelne Schritte der beruflichen Handlung zusammenhängen: Warum beeinflusst die Werkzeugwahl die Schnittdaten? Warum kann ein rechnerisch korrekter Durchmesser allein keine vollständige Freigabe belegen? Welche Nachhaltigkeitsfolgen hat zusätzlicher Ausschuss?

Bewerte das Portfolio anhand des 100-Punkte-Rasters im Praxisfall. Bei einer reinen Simulation wird keine praktische Maschinenbedienkompetenz behauptet. Eine Herstellung unter Betriebsmittelbedingungen ist nur nach den betrieblichen Regeln und unter zuständiger Aufsicht zulässig. Für die Auswertung sind die lokalen Anforderungen des Ausbildungsbetriebs, der Berufsschule und der zuständigen Kammer maßgeblich.

OER und Wikipedia

Gesicherte Grundlagen und weiterführende Originalquellen:

KMK-Rahmenlehrplan Fachkraft für Metalltechnik, PDF-Seite 26, Fachrichtung Zerspanungstechnik, Lernfeld 5, 80 Unterrichtsstunden. Amtliche Grundlage, kein gemeinfreier kopierbarer Normtext.
BIBB-Berufsprofil Fachkraft für Metalltechnik – Zerspanungstechnik und Ausbildungsrahmenplan in der Metalltechnik-Ausbildungsverordnung. Das Berufsprofil zur Fachrichtung Montagetechnik ist hiervon zu unterscheiden.
DGUV Information 209-066 „Maschinen der Zerspanung“ und DGUV Regel 109-003 „Tätigkeiten mit Kühlschmierstoffen“, Ausgabe April 2026.
DGUV/IFA: Schutzhandschuhe im KSS-Umfeld und DGUV zu Sicherheitsrisiken an Fräsmaschinen.
DIN EN ISO 21920-1:2022-12 – Normennachweis für Oberflächenangaben. Der Normtext ist nicht hier veröffentlicht; die am Lernort gültigen Dokumente verwenden.
PFERD TOOLS: Drehzahlrechner zur Formelbeziehung zwischen Drehzahl, Durchmesser und Schnittgeschwindigkeit. Die Rechenhilfe ist keine Herstellerfreigabe für andere Werkzeugkonfigurationen.
Wikipedia: Zerspanen als einführender, offen lizenzierter Artikel mit nachprüfbarer Versionsgeschichte; fachliche Angaben mit den Primärquellen und Lehrunterlagen vergleichen.

Tatsächlich nachgewiesene Wikimedia-Commons-Medien: Die Bilddateien sind im Kurs unverändert mit der angegebenen Commons-Beschreibung verknüpft. Die CC-BY-SA-Lizenzen erfordern insbesondere Namensnennung, Lizenzlink und gegebenenfalls Kennzeichnung von Änderungen.

Verwendete Datei	Originaldateiseite	Urheber	Lizenz
File:Turning Between Centers.jpg	Wikimedia Commons	David English	CC BY-SA 4.0
File:Milling machine.jpg	Wikimedia Commons	Pavel Ševela	CC BY-SA 3.0
File:Twist Drill - Basic Geometry.png	Wikimedia Commons	Robert Hewitt	CC BY-SA 3.0
File:CTX 350.jpg	Wikimedia Commons	Eva Manzenreiter	CC BY-SA 4.0

Nachgewiesene deutschsprachige Fachvideos: Die drei YouTube-Video-IDs, Inhaltstitel und der thematisch zuständige Anbieter wurden mit Technik & Handwerk und den Videoeinträgen abgeglichen. Es handelt sich um externe urheberrechtlich geschützte Videos und nicht automatisch um OER; die Einbettung erfolgt nur in der vom jeweiligen Anbieter gestatteten Form. Einbetten und Verfügbarkeit können sich ändern.

Video und geprüfte Quelle	Thema	Anbieter/Urheber	Rechte und Einbettung
Video zum Drehen	Einflussgrößen beim Drehen	Ralf Krenzke, Technik & Handwerk	Geschütztes Drittvideo, externe YouTube-Wiedergabe
Video zu Vorschub und Oberfläche	Zusammenhang Vorschub und Oberflächengüte	Ralf Krenzke, Technik & Handwerk	Geschütztes Drittvideo, externe YouTube-Wiedergabe
Video zur Prüfung	Messmittel vs. Prüfmittel: messen, lehren, prüfen	Ralf Krenzke, Technik & Handwerk	Geschütztes Drittvideo, externe YouTube-Wiedergabe

Mediengrenzen und sichere Praxis: Die eingebundene LearningApps-Seite ist lediglich eine Suchfunktion. Eigene sichere Schnittkraft-Modelle, CAD-Ansichten und digitale Bearbeitungssimulationen sind sinnvolle Ergänzungen; ohne geprüfte Rechte werden keine weiteren Datei- oder Videolinks erfunden. Niemand darf aus diesen Medien eine Berechtigung zum unbeaufsichtigten Bedienen realer Werkzeugmaschinen ableiten.

Verknüpfte Lernbereiche

Das Lernfeld verbindet Technisches Zeichnen, Werkstoffkunde, Drehen, Fräsen, Bohren, Schleifen, Schnittgeschwindigkeit, Arbeitsvorbereitung, Qualitätssicherung, Arbeitsschutz, Nachhaltigkeit und digitale Fertigung. Fachübergreifend brauchst du Mathematik für Einheiten und Formeln, Deutsch für Fachkommunikation und Präsentation sowie Medienkompetenz für Quellen- und Datenschutzprüfung. Lernfelder der Fachrichtung aus anderen Ausbildungsabschnitten sind ergänzende Anschlussbereiche, nicht zusätzliche Pflicht dieses Kurses.