CNC-Handbuch 2013/2014 - CNC, DNC, CAD, CAM, FFS, SPS, RPD, LAN, CNC-Maschinen, CNC-Roboter, Antriebe, Simulation, Fachwortverzeichnis
von: Hans B Kief, Helmut A Roschiwal
Carl Hanser Fachbuchverlag, 2013
ISBN: 9783446437180
Sprache: Deutsch
560 Seiten, Download: 37904 KB
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CNC-Handbuch 2013/2014 - CNC, DNC, CAD, CAM, FFS, SPS, RPD, LAN, CNC-Maschinen, CNC-Roboter, Antriebe, Simulation, Fachwortverzeichnis
| Teil 1 Einführung in die CNC-Technik | 14 | ||
| 1 Historische Entwicklung der NC-Fertigung | 16 | ||
| 1.1 Erste Nachkriegsjahre | 16 | ||
| 1.2 Wiederaufbau der | 1.2 Wiederaufbau der | ||
| 17 | 17 | ||
| 1.3 Weltweite Veränderungen | 17 | ||
| 1.4 Neue, typische | 1.4 Neue, typische | ||
| 18 | 18 | ||
| 1.5 Der japanische Einfluss | 18 | ||
| 1.6 Die deutsche Krise | 19 | ||
| 1.7 Ursachen und Auswirkungen | 19 | ||
| 1.8 Flexible Fertigungssysteme | 20 | ||
| 1.9 Weltwirtschaftskrise 2009 | 21 | ||
| 1.10 Situation und Ausblick | 22 | ||
| 1.11 Fazit | 23 | ||
| 2 Meilensteine der | 2 Meilensteine der | ||
| 25 | 25 | ||
| 3 Was ist NC | 3 Was ist NC | ||
| 30 | 30 | ||
| 3.1 Der Weg zu NC | 30 | ||
| 3.2 Hardware | 31 | ||
| 3.3 Software | 33 | ||
| 3.4 Steuerungsarten | 33 | ||
| 3.5 NC-Achsen | 35 | ||
| 3.6 SPS, PLC | 37 | ||
| 3.7 Anpassteil | 40 | ||
| 3.8 Computer und NC | 40 | ||
| 3.9 NC-Programm und | 3.9 NC-Programm und | ||
| 43 | 43 | ||
| 3.10 Dateneingabe | 44 | ||
| 3.11 Bedienung | 46 | ||
| 3.12 Zusammenfassung | 47 | ||
| Teil 2 Funktionender CNC-Werkzeugmaschine | 54 | ||
| 1 Weginformationen | 56 | ||
| 1.1 Einführung | 56 | ||
| 1.2 Achsbezeichnung | 56 | ||
| 1.3 Lageregelkreis | 59 | ||
| 1.4 Positionsmessung | 62 | ||
| 1.5 Vorschubantriebe | 75 | ||
| 1.6 Zusammenfassung | 88 | ||
| 2 Schaltfunktionen | 91 | ||
| 2.1 Erläuterungen | 91 | ||
| 2.2 Werkzeugwechsel | 92 | ||
| 2.3 Werkzeugwechsel bei Drehmaschinen | 92 | ||
| 2.4 Werkzeugwechsel bei Fräsmaschinen und Bearbeitungszentren | 94 | ||
| 2.5 Werkzeug-Identifikation | 96 | ||
| 2.6 Werkstückwechsel | 99 | ||
| 2.7 Drehzahlwechsel | 103 | ||
| 2.8 Vorschubgeschwindigkeit | 104 | ||
| 2.9 Zusammenfassung | 104 | ||
| 3 Funktionen der numerischen Steuerung | 107 | ||
| 3.1 Definition | 107 | ||
| 3.2 CNC-Grundfunktionen | 107 | ||
| 3.3 CNC-Sonderfunktionen | 113 | ||
| 3.4 Anzeigen in CNCs | 129 | ||
| 3.5 Offene Steuerungen | 3.5 Offene Steuerungen | ||
| 3.6 Preisbetrachtung | 132 | ||
| 3.7 Vorteile neuester | 3.7 Vorteile neuester | ||
| 134 | 134 | ||
| 3.8 Zusammenfassung | 135 | ||
| 4 SPS – Speicherprogrammierbare Steuerungen | 140 | ||
| 4.1 Definition | 140 | ||
| 4.2 Entstehungsgeschichte | 4.2 Entstehungsgeschichte | ||
| 140 | 140 | ||
| 4.3 Aufbau und Wirkungsweise von SPS | 141 | ||
| 4.4 Datenbus und Feldbus | 144 | ||
| 4.5 Vorteile von SPS | 151 | ||
| 4.6 Programmierung von SPS und Dokumentation | 151 | ||
| 4.7 Programm | 153 | ||
| 4.8 Programmspeicher | 154 | ||
| 4.9 SPS, CNC und PC | 4.9 SPS, CNC und PC | ||
| 156 | 156 | ||
| 4.10 SPS-Auswahlkriterien | 156 | ||
| 4.11 Zusammenfassung | 158 | ||
| 4.12 Tabellarischer Vergleich CNC/SPS | 158 | ||
| 5 Einfluss der CNC | 5 Einfluss der CNC | ||
| 164 | 164 | ||
| 5.1 Maschinenkonfiguration | 164 | ||
| 5.2 Maschinengestelle | 166 | ||
| 5.3 Führungen | 167 | ||
| 5.4 Hauptantriebe | 169 | ||
| 5.5 Maschinenverkleidung | 175 | ||
| 5.6 Kühlmittelversorgung | 176 | ||
| 5.7 Späneabfuhr | 176 | ||
| 5.8 Zusammenfassung | 177 | ||
| Teil 3 Die Arten von numerisch gesteuerten Maschinen | 180 | ||
| 1 CNC-Werkzeugmaschinen | 182 | ||
| 1.1 Bearbeitungszentren, Fräsmaschinen | 182 | ||
| 1.2 Drehmaschinen | 196 | ||
| 1.3 Schleifmaschinen | 1.3 Schleifmaschinen | ||
| 1.4 Verzahnmaschinen | 213 | ||
| 1.5 Bohrmaschinen | 222 | ||
| 1.6 Parallelkinematische Maschinen | 227 | ||
| 1.7 Sägemaschinen | 1.7 Sägemaschinen | ||
| 1.8 Laser-Bearbeitungsanlagen | 233 | ||
| 1.9 Stanz- und Nibbelmaschinen | 240 | ||
| 1.10 Rohrbiegemaschinen | 1.10 Rohrbiegemaschinen | ||
| 1.11 Funkenerosionsmaschinen | 246 | ||
| 1.12 Elektronenstrahl-Maschinen | 249 | ||
| 1.13 Wasserstrahlschneidmaschinen | 250 | ||
| 1.14 Entwicklungstendenzen bei numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen | 253 | ||
| 1.15 Messen und Prüfen | 257 | ||
| 1.16 Zusammenfassung | 261 | ||
| 2 Prozessadaptierte Auslegung von Werkzeugmaschinenantrieben | 265 | ||
| 2.1 Grenzen der Betrachtung | 265 | ||
| 2.2 Ausgangspunkt Bearbeitungsprozess | 266 | ||
| 2.3 Energiebilanz | 268 | ||
| 2.4 Aufbau von Werkzeugmaschinenantrieben | 269 | ||
| 2.5 Anforderungen aus den Zerspanprozessen | 270 | ||
| 2.6 Stationäre und dynamische | 2.6 Stationäre und dynamische | ||
| 271 | 271 | ||
| 2.7 Lineardirektantrieb in Werkzeugmaschinen | 274 | ||
| 2.8 Ableitung der Antriebs | 2.8 Ableitung der Antriebs | ||
| 275 | 275 | ||
| 2.9 Universelle/spezifische Auslegung von Maschinen | 278 | ||
| 2.10 Auslegung von Vorschubantrieben spanender Werkzeugmaschinen aus Prozessparametern | 279 | ||
| 2.11 Messsysteme für Werkzeugmaschinenantriebe | 280 | ||
| 2.12 Systembetrachtung einer Werkzeugmaschine | 281 | ||
| 2.13 Zusammenfassung Antriebsdimensionierung | 284 | ||
| 3 Energieeffizienz von CNC-Maschinen | 285 | ||
| 3.1 Einführung | 285 | ||
| 3.2 Effizienzsteigerung | 287 | ||
| 3.3 Definition des Prüfzyklus | 289 | ||
| 3.4 Ergebnis | 290 | ||
| 3.5 Alternativen | 290 | ||
| 4 Generative Fertigungsverfahren | 293 | ||
| 4.1 Einführung | 293 | ||
| 4.2 Definition | 294 | ||
| 4.3 Verfahrenskette | 296 | ||
| 4.4 Einteilung der generativen Fertigungsverfahren | 298 | ||
| 4.5 Vorstellung der wichtigsten Schichtbauverfahren | 300 | ||
| 4.6 Zusammenfassung | 310 | ||
| 5 Flexible Fertigungssysteme | 312 | ||
| 5.1 Definition | 312 | ||
| 5.2 Flexible Fertigungsinseln | 315 | ||
| 5.3 Flexible Fertigungszellen | 315 | ||
| 5.4 Technische Kennzeichen flexibler Fertigungssysteme | 318 | ||
| 5.5 FFS-Einsatzkriterien | 320 | ||
| 5.6 Fertigungsprinzipien | 321 | ||
| 5.7 Maschinenauswahl und -anordnung | 323 | ||
| 5.8 Werkstück-Transportsysteme | 324 | ||
| 5.9 FFS-geeignete CNCs | 334 | ||
| 5.10 FFS-Leitrechner | 335 | ||
| 5.11 Wirtschaftliche Vorteile von FFS | 337 | ||
| 5.12 Probleme und Risiken | 5.12 Probleme und Risiken | ||
| 339 | 339 | ||
| 5.13 Flexibilität und Komplexität | 340 | ||
| 5.14 Simulation von FFS | 344 | ||
| 5.15 Produktionsplanungssysteme (PPS) | 346 | ||
| 5.16 Zusammenfassung | 347 | ||
| 6 Industrieroboter und Handhabung | 350 | ||
| Einführung | 350 | ||
| 6.1 Definition: Was ist ein Industrieroboter? | 351 | ||
| 6.2 Aufbau von Industrierobotern | 352 | ||
| 6.3 Mechanik/Kinematik | 353 | ||
| 6.4 Greifer oder Effektor | 355 | ||
| 6.5 Steuerung | 355 | ||
| 6.6 SafeRobot Technologie | 358 | ||
| 6.7 Programmierung | 360 | ||
| 6.8 Sensoren | 363 | ||
| 6.9 Anwendungsbeispiele | 6.9 Anwendungsbeispiele | ||
| 364 | 364 | ||
| 6.10 Einsatzkriterien für Industrieroboter | 366 | ||
| 6.11 Vergleich Industrie-Roboter und CNC-Maschine | 368 | ||
| 6.12 Zusammenfassung und Ausblick | 369 | ||
| Teil 4 Werkzeuge in der CNC-Fertigung | 372 | ||
| 1 Aufbau der Werkzeuge | 374 | ||
| 1.1 Einführung | 374 | ||
| 1.2 Anforderungen | 374 | ||
| 1.3 Gliederung der Werkzeuge | 377 | ||
| 1.4 Maschinenseitige Aufnahmen | 381 | ||
| 1.5 Modulare Werkzeugsysteme | 387 | ||
| 1.6 Einstellbare Werkzeuge | 388 | ||
| 1.7 Gewindefräsen | 392 | ||
| 1.8 Sonderwerkzeuge | 394 | ||
| 1.9 Werkzeugwahl | 399 | ||
| 2 Werkzeugverwaltung (Tool Management) | 401 | ||
| 2.1 Motive zur Einführung | 401 | ||
| 2.2 Evaluation einer Werkzeugverwaltung | 403 | ||
| 2.3 Lastenheft | 403 | ||
| 2.4 Beurteilung von Lösungen | 404 | ||
| 2.5 Einführung einer Werkzeugverwaltung | 404 | ||
| 2.6 Gliederung | 404 | ||
| 2.7 Integration | 405 | ||
| 2.8 Werkzeug-Identifikation | 405 | ||
| 2.9 Werkzeuge suchen | 407 | ||
| 2.10 Werkzeug-Klassifikation | 408 | ||
| 2.11 Werkzeug-Komponenten | 408 | ||
| 2.12 Komplett-Werkzeuge | 410 | ||
| 2.13 Werkzeuglisten | 412 | ||
| 2.14 Arbeitsgänge | 412 | ||
| 2.15 Werkzeug-Voreinstellung | 413 | ||
| 2.16 Werkzeug-Logistik | 415 | ||
| 3 Elektronische | 3 Elektronische | ||
| 419 | 419 | ||
| 3.1 Einführung | 419 | ||
| 3.2 Funktionsweise/Prinzip | 420 | ||
| 3.3 Komponenten eines | 3.3 Komponenten eines | ||
| 422 | 422 | ||
| 3.4 Organisatorische Vorteile elektronischer Werkzeug-Ident-Systeme | 422 | ||
| 3.5 Werkzeugerkennung und -datenverwaltung mit RFID | 423 | ||
| 3.6 Werkzeugüberwachung | 426 | ||
| 3.7 Zusammenfassung | 429 | ||
| 4 Prozessnahe Fertigungsmesstechnik | 431 | ||
| 4.1 Einführung | 431 | ||
| 4.2 Parallele Messtechniken | 431 | ||
| 4.3 Prozessnahes Messen | 4.3 Prozessnahes Messen | ||
| 431 | 431 | ||
| 4.4 Mit Bohrungsmessköpfen nah am Prozess | 432 | ||
| 4.5 Aktorische Werkzeug | 4.5 Aktorische Werkzeug | ||
| 433 | 433 | ||
| 4.6 Mechatronische Werkzeugsysteme | 436 | ||
| 4.7 Geschlossene Prozesskette | 436 | ||
| 4.8 Ausblick | 436 | ||
| 4.9 Zusammenfassung | 439 | ||
| Teil 5 NC-Programm und Programmierung | 442 | ||
| 1 NC-Programm | 444 | ||
| 1.1 Definition | 444 | ||
| 1.2 Struktur der | 1.2 Struktur der | ||
| 445 | 445 | ||
| 1.3 Programmaufbau, Syntax und Semantik | 447 | ||
| 1.4 Schaltbefehle | 1.4 Schaltbefehle | ||
| 448 | 448 | ||
| 1.5 Weginformationen | 450 | ||
| 1.6 Wegbedingungen | 1.6 Wegbedingungen | ||
| 452 | 452 | ||
| 1.7 Zyklen | 455 | ||
| 1.8 Nullpunkte und Bezugspunkte | 459 | ||
| 1.9 Transformation | 462 | ||
| 1.10 Werkzeugkorrekturen | 462 | ||
| 1.11 Zusammenfassung | 467 | ||
| 2 Programmierung von CNC-Maschinen | 469 | ||
| 2.1 Definition der | 2.1 Definition der | ||
| 469 | 469 | ||
| 2.2 Programmiermethoden | 469 | ||
| 2.3 NC-Programmierer | 478 | ||
| 2.4 Arbeitserleichternde Grafik | 479 | ||
| 2.5 Verteilte Intelligenz | 481 | ||
| 2.6 Auswahl des geeigneten Programmiersystems | 482 | ||
| 2.7 Zusammenfassung | 484 | ||
| 3 NC-Programmiersysteme | 487 | ||
| 3.1 Einleitung | 487 | ||
| 3.2 Bearbeitungsverfahren im Wandel | 488 | ||
| 3.3 Der Einsatzbereich setzt die Prioritäten | 489 | ||
| 3.4 Eingabedaten aus unterschiedlichen Quellen | 493 | ||
| 3.5 Leistungsumfang eines modernen NC-Programmiersystems (CAM) | 493 | ||
| 3.6 Datenmodelle auf hohem Niveau | 494 | ||
| 3.7 CAM-orientierte Geometrie-Manipulation | 494 | ||
| 3.8 Nur leistungsfähige Bearbeitungsstrategien zählen | 495 | ||
| 3.9 3D-Modelle bieten mehr | 496 | ||
| 3.10 Innovativ mit Feature-Technik | 497 | ||
| 3.11 Automatische Objekterkennung | 500 | ||
| 3.12 Bearbeitungsdatenbank | 500 | ||
| 3.13 Werkzeuge | 502 | ||
| 3.14 Aufspannplanung und Definition der Reihenfolge | 502 | ||
| 3.15 Die Simulation bringt es auf den Punkt | 502 | ||
| 3.16 Postprozessor | 504 | ||
| 3.17 Erzeugte Daten und Schnittstellen zu den Werkzeugmaschinen | 504 | ||
| 3.18 Zusammenfassung | 504 | ||
| 4 Fertigungs-Simulation | 507 | ||
| 4.1 Einleitung | 507 | ||
| 4.2 Qualitative Abgrenzung der Systeme | 508 | ||
| 4.3 Komponenten eines Simulationsszenarios | 511 | ||
| 4.4 Ablauf der NC-Simulation | 514 | ||
| 4.5 Einsatzfelder | 517 | ||
| 4.6 Zusammenfassung | 521 | ||
| Teil 6 Einbindung der CNC-Technik in die betriebliche Informationsverarbeitung | 524 | ||
| 1 DNC – Direct Numerical Control oder Distributed Numerical Control | 526 | ||
| 1.1 Definition | 526 | ||
| 1.2 Aufgaben von DNC | 526 | ||
| 1.3 Einsatzkriterien für | 1.3 Einsatzkriterien für | ||
| 527 | 527 | ||
| 1.4 Datenkommunikation mit CNC-Steuerungen | 528 | ||
| 1.5 Technik des Programmanforderns | 529 | ||
| 1.6 Heute angebotene | 1.6 Heute angebotene | ||
| 530 | 530 | ||
| 1.7 Netzwerktechnik für DNC | 532 | ||
| 1.8 Vorteile beim Einsatz von Netzwerken | 534 | ||
| 1.9 NC-Programmverwaltung | 534 | ||
| 1.10 Vorteile des | 1.10 Vorteile des | ||
| 535 | 535 | ||
| 1.11 Kosten und Wirtschaftlichkeit von DNC | 539 | ||
| 1.12 Stand und Tendenzen | 539 | ||
| 1.13 Zusammenfassung | 540 | ||
| 2 LAN – Local Area Networks | 543 | ||
| 2.1 Einleitung | 543 | ||
| 2.2 Local Area Network (LAN) | 543 | ||
| 2.3 Was sind Informationen? | 544 | ||
| 2.4 Kennzeichen und Merkmale von LAN | 545 | ||
| 2.5 Gateway und Bridge | 554 | ||
| 2.6 Auswahlkriterien eines geeigneten LANs | 555 | ||
| 2.7 Schnittstellen | 555 | ||
| 2.8 Zusammenfassung | 560 | ||
| 3 Digitale Produktentwicklung und Fertigung: Von CAD und CAM zu PLM | 563 | ||
| 3.1 Einleitung | 563 | ||
| 3.2 Begriffe und Geschichte | 564 | ||
| 3.3 Digitale Produktentwicklung | 569 | ||
| 3.4 Digitale Fertigung | 574 | ||
| 3.5 Zusammenfassung | 578 | ||
| Teil 7 Anhang | 582 | ||
| Richtlinien, Normen, | Richtlinien, Normen, | ||
| 584 | 584 | ||
| VDI-Richtlinien | 584 | ||
| DIN-Normen | 586 | ||
| NCG-Empfehlungen | 588 | ||
| NC-Fachwortverzeichnis | 590 | ||
| Stichwortverzeichnis | 634 | ||
| Empfohlene | Empfohlene | ||
| 642 | 642 | ||
| Inserentenverzeichnis | 644 | ||
| Tabellen und Übersichtstafeln | 645 | ||
| Bezugsquellenverzeichnis | 646 |
