- CNC DNC CAD CAM FFS SPS

Hans B. Kief

NC/CNC Handbuch

NC - CNC • DNC • CAD • CAM FFS • SPS NC-Maschinen • NC-Roboter • LAN

Fachwortverzeichnis

Carl Hanser Verlag München Wien

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Inhaltsverzeichnis

** Neues Kapitel

* Überarbeitetes Kapitel

Kapitel Seite

* Vorwort 3

* Verzeichnis der Tabellen, Diagramme und Tafeln 19

Teil 1: Einführung in die NC-Technik

* Meilensteine der NC-Entwicklung 22

Was ist NC und CNC? 26 1. Der Weg zu NC

2. NC-Achsen 3. Die Hardware 4. Die Software 5. Die Steuerungsarten

5.1 Punkt-und Streckensteuerung 5.2 Bahnsteuerung

6. Die Interpolationsarten

6.1 Linear- oder Geraden-Interpolation 6.2 Zirkular- oder Kreis-Interpolation 6.3 Parabel-Interpolation

6.4 Spline-Interpolation 7. Die Bedienung

8. Das Programm 9. Dateneingabe-Geräte

9.1 Lochstreifenleser 9.2 Tastatur

9.3 Magnetbandkassetten 9.4 Disketten

9.5 Memory-Card 10. Zusammenfassung

Die codierte Information 45 1. Code und Codierung

2. Der Binärcode

3. Das duale Zahlensystem

4. Der binär codierte Dezimalcode (BCD)

5. Der Lochstreifencode (Tabellen) 6. Der Barcode (Strichcode) 7. Zusammenfassung

CNC - Computerized Numerical Control 55 1. Definition

2. NC-Grundfunktionen 2.1

2.2 2.3 2.4 2.5 2.6

> 2.7 1 2.8

I ²⁹

I 2.10

i ² - ¹¹ 1 ² - ¹²

1 . 2.13 I : 2.14

•

'

I : ² - ¹⁶

m

-

B ²¹⁸

K ; 2.20 H " 2.21

Achsen sperren

Angetriebene Werkzeuge Asynchrone Achsen Datenschnittstellen Diagnose-Software Freischneiden Handeingabe Korrekturwerte Macro Offset

Polarkoordinaten Position setzen Programmtest Reset

Satz ausblenden Satz Vorlauf Scannen Slope Spiegeln

Synchrone Achsen

Wiederanfahren an die Kontur K: 3. CNC-Sonderfunktionen

K 3.1

K 3.2

H ³ - ³ B ³ - ⁴ B ³ - ⁵

H 3.6

m ** 3.7

H ** ³ - ⁸

H " ³ - ⁹

^ K

-

Wm ³ - ¹¹

H l ³ - ¹²

^m

-

^ K 3.14

H l ** 3.15

Achsentauschen Arbeitsfeldbegrenzung

Automatische Werkzeuglängen-Messunc Blockzykluszeit

DNC-Schnittstelle Eckenverzögerung

FRAME oder Koordinatenverschiebung Gewindebohren ohne Ausgleichsfutter Gewindefräsen

Lesefehler erkennen Maßstabfaktor

Maßstabfehler-Kompensation Meßzyklen

NC-Hilfsachsen, Kanalstruktur Spline-Interpolation, NURBS

10

3.16 Sprachumschaltung 3.17 Vorschub-Begrenzung 3.18 3D-Werkzeugkorrektur 3.19 Werkzeugverwaltung 4. Die Anzeigen in CNC's 5. Die „Offene Steuerung"

6. Preisbetrachtung 7. Die CNC der Zukunft 8. Zusammenfassung

* Das Prinzip der NC-Maschine 88 1. Der Weg zur NC-Maschine

2. Die NC-Maschine 3. Der Einfluß von NC

- auf die Werkzeugmaschine - auf die Werkzeuge - auf die Antriebselemente - auf Kosten und Preis - auf die Betriebsorganisation - auf die Maschinenbeschaffung 4. Vorteile der NC-Fertigung

5. Die Genauigkeit 6. Die Sicherheit 7. Wartung und Service

** Computer und NC 99 1. Was ist ein Computer?

2. Hardware und Software 3. Von der NC zur CNC

4. Computerfunktionen in der CNC 5. Computer für die NC-Programmierung 6. Computer für die Automatisierung 7. Zusammenfassung

* NC - Auch für Ihre Fertigung? 107 1. Losgrößen

2. Werkstück-Komplexität 3. Konstruktionsänderungen 4. Anlaufzeiten

5. Werkzeugkosten 6. Teure Werkstücke 7. Qualitätskontrollen 8. Produktionsflächen 9. Unterlieferanten

11

10. Prototyp- und Vorserien-Fertigung 11. Bearbeitungszeiten

12. Fertigteile-Lager

13. Mehrere Operationen in einer Aufspannung 14. Bessere Qualität der Werkstücke

15. Kürzere Durchlaufzeiten 16. Zusammenfassung

Teil 2: Numerisch gesteuerte Werkzeugmaschinen

* NC-Werkzeugmaschinen 113

1. Einführung 1.1 Aufbau

1.2 Werkzeugwechsler 1.3 Werkstückwechsler 1.4 Überwachungssysteme 1.5 Achsbezeichnung 2. Bohrmaschinen

2.1 Bohrzentren

2.2 Leiterplatten-Bohrmaschinen 3. Bohrwerke

4. Fräsmaschinen

4.1 Fünfachsige Fräsmaschinen 4.2 Portalfräsmaschinen (Gantry) 4.3 Hochgeschwindigkeitsfräsmaschinen 5. Verzahnmaschinen

6. Bearbeitungszentren 6.1 Kennzeichen

6.2 Automat. Werkzeugwechsel 6.3 Werkzeugcodierung und -erkennung 6.4 Werkstückwechsel

6.4.1 Palettenspeicher 7. Stanz- und Nibbelmaschinen 8. Laser-Bearbeitungsmaschinen

8.1 Was sind Laserstrahlen?

8.2 CNC für Lasermaschinen 8.3 Anwendungen für Laser

- Schweißen - Schneiden - Gravieren, Ritzen - Bohren

- Fräsen (caving) - Stereo-Lithographie

12

9. Drehmaschinen

9.1 Drehmaschinen mit mehreren Supporten 9.2 Dreh-Fräs-Zentren

9.3 CNC für Drehmaschinen

9.4 Programmierung von Drehmaschinen

9.5 Mehrspindlige und mehrachsige CNC-Drehmaschinen 10. Schleifmaschinen

10.1 CNC für Schleifmaschinen 11. Rohrbiegemaschinen

12. Blech-Drückmaschinen 13. Funkenerosionsmaschinen

13.1 Schneiderodieren 13.2 Senkerodieren 14. Elektronenstrahl-Maschinen 15. Wasserstrahl-Schneidmaschinen 16. Meßmaschinen

16.1 Scanning 17. Sondermaschinen 18. Hexapoden

Wegmeßsysteme für NC-Maschinen 203 1. Wegmeßsysteme

1.1 Längenmaßverkörperung

1.2 Direkte und indirekte Wegmeßsysteme 1.3 Inkrementale Wegmeßsysteme 1.4 Absolute Wegmeßsysteme 1.5 Zyklisch-absolute Wegmeßsysteme 1.6 Pseudo-absolute Wegmeßsysteme 2. Ausführungen von Wegmeßsystemen

2.1 Induktive Wegmeßsysteme 2.2 Fotoelektrische Systeme 3. Zusammenfassung

Elektrische Antriebe 216 1. Übersicht

2. Vorschubantriebe

2.1 Gleichstrom-Vorschubantriebe 2.2 Drehstrom-Vorschubantriebe 2.3 Schrittmotorantriebe 3. Hauptantriebe

3.1 Gleichstrom-Hauptantriebe 3.2 Drehstrom-Hauptantriebe

13

4. Kenngrößen eines Antriebes

4.1 Ein- und Mehrquadrantenantrieb 4.2 Pulswertigkeit

4.3 kv-Faktor

5. Sicherheitseinrichtungen 6. Berechnungsbeispiel

(Diagramme) 7. Linearantriebe

SPS - Speicherprogrammierbare Steuerungen 249 1. Begriffe, Definition

2. Aufbau 3. Bus, Datenbus

4. Aufgaben und Wirkungsweise 5. Programmierung und Dokumentation 6. Programmspeicher

7. Gründe für den Einsatz von SPS 8. Preis und Wirtschaftlichkeit

9. SPS, CNC und PC im integrierten Betrieb 10. Auswahl- und Beurteilungskriterien 11. Zusammenfassung

Werkzeugsystematik für NC-Maschinen 274 1. Vorbemerkung

2. Werkzeugsysteme

2.1 für Bohr- und Fräswerke 2.2 für Drehmaschinen 3. Werkzeugauswahl 4. Werkzeug-Voreinstellung 5. Betriebliche Werkzeugkataloge 6. Werkzeug-Identifikation

6.1 Funktionsweise

6.2 Komponenten eines WZ-ldent-Systems 6.3 Vorteile elektronischer WZ-ldent-Systeme 7. Werkzeugverwaltung in der CNC

8. Zusammenfassung

Teil 3: Programm und Programmierung

* Das NC-Programm 300 1. Definition

2. Struktur der NC-Programme

3. Programmaufbau, Syntax und Semantik

14

4. Schaltbefehle (M-Funktionen) 5. Weginformationen

6. Wegbedingungen (G-Funktionen) 7. Zyklen

8. Nullpunkte und Bezugspunkte 8.1 Maschinen-Nullpunkt 8.2 Maschinen-Referenzpunkt

8.3 Werkstück- und Programm-Nullpunkt 8.4 Nullpunkt-Verschiebung

9. Transformation

9.1 Koordinatentransformation 9.2 Transformation von Punktmustern 9.3 Welt- oder Benutzerkoordinaten 10. Werkzeugkorrekturen

11. Zusammenfassung

Programmierung von NC-Maschinen 326 1. Definition der NC-Programmierung

2. Programmierverfahren 2.1 Teach-In-Programmierung 2.2 Manuelle Programmierung 2.3 Handeingabe-Steuerungen (WOP) 2.4 CNC mit externem WOP-Panel 2.5 WOP-Software auf externem PC 2.6 Maschinelle Programmierung 2.7 Verwendung von CAD-Daten 3. Der NC-Programmierer

4. Verteilte Intelligenz

5. Auswahl des geeigneten Programmiersystems 6. Zusammenfassung

WOP - Werkstattorientierte Programmierung 342 1. Einführung in die Problematik

2. Warum Werkstattprogrammierung?

3. Die arbeitserleichternde Grafik

4. Vor- und Nachteile von Handeingabesteuerungen 5. Die Meinung in der Werkstatt

6. Einsatzkriterien der Werkstattprogrammierung 7. WOP - Die werkstattorientierte Programmierung 8. Die WOP-Philosophie

9. CAD-WOP, die nächste Stufe?

10. Zusammenfassung