Wicklungsausfuhrungen Wicklungen für den Betrieb mit konstanten Spannungen Wicklungen für den Betrieb mit

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Kora Hofer
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Inhalt Vorwort...13 1. Grundlagen...15 1.1. Warum CNC-Technik für den Hobbybereich?...15 1.2. Fräs- oder Drehmaschine?...19 1.2.1. Typen von Fräsmaschinen... 20 1.2.1.1. Flachbett- oder Portalmaschinen.

1 Inhalt Vorwort Grundlagen Warum CNC-Technik für den Hobbybereich? Fräs- oder Drehmaschine? Typen von Fräsmaschinen Flachbett- oder Portalmaschinen Bettfräsmaschine Drehmaschinen Koordinatensysteme Maschinen-Koordinatensystem Werkstück-Koordinatensystem Das Koordinatensystem einer Fräsmaschine Das Koordinatensystem einer Drehmaschine Achsantriebe Antriebe mit Gleichstrom-Servomotor Antriebe mit Drehstrom-Servomotor Antriebe mit Schrittmotor Antriebe mit Schrittmotor-Servos Positionsbestimmung Direkte Messung Indirekte Messung Vertrauens-Meßsystem Absolute und inkrementeile Wegmessung Maschinennullpunkt Referenzposition, Referenzfahrt Endschalter Die Steuerungsarten Die Software Die Steuerelektronik Der Computer Die Parallelschnittstelle CNC-Programme nach DIN Schrittmotoren Was ist ein Schrittmotor? Wie funktioniert der Schrittmotor? Der Hybridmotor Das Prinzip der Ansteuerung Haltemoment Aufbau und Polzahl eines realen Motors Die Ansteuerung des Schrittmotors Motorphasen Vollschritt Halbschritt Mikroschritt... 45

2 Wicklungsausfuhrungen Wicklungen für den Betrieb mit konstanten Spannungen Wicklungen für den Betrieb mit konstanten Strömen Motoren mit vier Anschlüssen Motoren mit sechs Anschlüssen Motoren mit acht Anschlüssen Jede andere Anschlussanzahl Warnung: Fremdantrieb des Schrittmotors Kenngrößen eines Schrittmotors Anzahl Phasen Schrittwinkel, Anzahl Schritte Haltemoment Drehmoment Beschleunigung^ und Bremsrampen Phasenstrom Nennspannung Wicklungswiderstand, Wicklungsinduktivität Beispiele für Schrittmotoren Endstufen für Schrittmotoren H-Brücken Stromregelung Integrierte Schaltungen für die H-Brücken Bau und Betrieb der Schrittmotor-Steuerung SRS 1X Die CNC-Schnittstelle Die Schrittmotor-Endstufen Das N etzteil Die Maschinen-Schnittstelle Gehäuse Antrieb und Steuerung der Maschinenspindel Spindelmotor ohne Frequenzumrichter Spindelmotor BF Spindelmotor mit Frequenzumrichter Drehstrom-Hochfrequenzspindeln Spindeln mit BLDC-Motor Rückmeldung der Spindeldrehzahl Mit einer Gabellichtschranke Mit einem Hallsensor Endschalter Mechanische Endschalter Induktive Endschalter Referenzschalter Mechanische Referenzschalter Induktive Referenzschalter Not-Aus Not-Aus per Software Not-Aus per Hardware...77

3 4. Die Steuerung SRS 1X Die Steuerung SRS Die Steuersoftware Mach Die Struktur der Software Mach3 Erstinstallation Test der Installation Mach3 Update Demo- und Vollversion Deutsche Bedieneroberfläche Mach3 starten Mach3 konfigurieren Einheiten der Längenmaße (Select Native Units) Einstellen der Motorparameter (Motor Tuning) Ermittlung der Schritte pro Millimeter Fahrweg (Steps per) Maximale Geschwindigkeit (Velocity) Beschleunigung (Acceleration) Punkt und Komma Nützliches Zubehör Der SmoothStepper mit LAN-Anschluss Das elektronische Handrad Die Bedieneinheit Werkzeuglängen-Sensor Kantentaster Drehachse (Rundtisch) Die Praxis Erzeugen des CNC-Programms Die Elemente eines Frästeils Konturen Taschen und Inseln Bohrungen Ablauf der CNC-Fertigung des Beispielteils Am Anfang steht die Zeichnung Vektor- oder Rastergrafik? Konvertieren vom Raster- ins Vektorformat Zeichenprogramme Für Grafiker Für Maschinenbauer und Architekten Programmiersprachen G-Code HPGL Dateinamenerweiterungen von CNC-Programmen Manuelle Programmierung in G-Code Aus DXF oder HPGL G-Code generieren Von der Idee zum fertigen Teil Sonderfall CNC-Drehen CNC-Generator RCLATHE

4 Herstellen eines Drehteils mit den Wizards in M ach Marktübersicht CNC-Generatoren für das Fräsen Ausgewählte Programme Filou-NC SimplyCAM RealCAM SheetCam TNG LazyCAM Steuersoftware mit integrierten Zeichenfunktionen Sonderfall PC-NC Technologie Fräsen Wahl der Fräs Werkzeuge für die Metallbearbeitung Schrupp- oder Schlichtfräser? Länge und Durchmesser Schneiden über Mitte Material des Fräsers Wie viele Zähne? Einspannen der Fräser Bei Bettfräsmaschinen Bei Portalmaschinen Zu bearbeitendes M aterial Drehzahl, Frästiefe und Vorschubgeschwindigkeit Für die Bettfräsmaschine Für die Portalfräsmaschine Gleichlauf oder Gegenlauf? Kühlung und Schmierung Staubabsaugung Resonanzen Aufspannen des Werkstücks Auf den Maschinentisch Mit einer Zwischenplatte Im Maschinenschraubstock Aufspannen runder Teile im Drehfutter Aufspannen dünner, flacher Materialien Auf der Vakuumplatte Einrichten der Maschine Der Werkstück-Nullpunkt Finden des Werkstück-Nullpunkts Mit der Mess-Spitze Mit dem rotierenden Kantentaster Mit dem 3D-Taster Mit dem elektronischen Kantentaster Verwendung von Anschlägen Der Werkzeug-Nullpunkt Einstellen des Werkzeug-Nullpunkts Technologie Drehen...145

5 10.1. Wahl der Drehwerkzeuge Einspannen der Werkzeuge Maschinen mit einfachen Stahlhaltem Maschinen mit Wechsel- oder Mehrfach-Stahlhaltem Einmessen der Werkzeuge Drehzahl, Vorschub und Zustellung Kühlung Praktische Beispiele Fräsen Getriebegehäuse aus Aluminium Erstellen der Zeichnung Konfigurieren von Maschine und Material Die Werkzeugleisten des Programms Einlesen der Zeichnung Bearbeitungswerkzeuge anlegen Definition der Bearbeitungsprozesse Tasche Innenkonturen Bohrungen Außenkontur Schnittanfang Schnittpfad Linienfarben ändern Prozesse ein- und ausblenden D-Ansicht Prozesse neu anordnen, ändern oder löschen Generieren des G-Code Simulation Änderungen vornehmen Eigene Postprozessoren Fräsen des Getriebegehäuses Spant für ein Modellschiff Umwandlung einer Rastervorlage in eine DXF-Datei Generieren des Fräsprogramms Fräsen des Spants Fräsen von Frontplatten Schriften fräsen Frontplatten ganz einfach Platinen Fräsen Pro und Contra Das Verfahren Die Software pcb-gcode für Eagle Konfigurieren von pcb-gcode Generieren der Fräs- und Bohrdaten in Eagle Das Aufspannen der Platine Das Fräswerkzeug Werkstück-Nullpunkt...189

6 Höheneinstellung Eintauchtiefe Spindeldrehzahl Das Fräsen Das Bohren Doppelseitige Platinen Andere Layout-Programme Sonstige Informationen Praktisches Beispiel Drehen Programmerstellung mit RCLATHE Programmerstellung mit Wizards Die CNC-Fräsmaschine als Zeichenmaschine Manuell GCode programmieren CNC-gerechte Zeichnungen Werkstück-Nullpunkt Arbeitsablauf festlegen Programmaufbau Satzaufbau Satznummer Sonderzeichen Wegbedingungen (G-Codes) Zielkoordinaten Schaltfunktionen (M-Codes) Parameter Zahlen Maßangaben Absolute Maßangaben Inkrementelle Maßangaben (Kettenmaße) Zerspanungsdaten (Drehzahl und Vorschub) Programmierung von Geraden Kreisprogrammierung Vollkreise Kreisbögen Das Radiusformat Absolute Maßangaben Inkrementelle Maßangeben Das Mittelpunktformat Absolute Maßangaben, I-J absolut Absolute Maßangaben, I-J inkrementeil Inkrementelle Maßangaben, I-J inkrementeil Beispiel für die Kreisprogrammierung Werkzeugbahnkorrektur Sinn und Zweck Festlegen des Fräserdurchmessers Richtige und falsche Werkzeugbahnen Anfahren der Kontur...211

7 Wegfahren und Abbau der Korrektur Pause während der Werkzeugbahnkorrektur Unterprogramme Polare Koordinaten Bohrzyklen Zyklus Bohren, Rückzug im Eilgang Zyklus Bohren, Verweilen, Rückzug mit Eilgang Zyklus Tieflochbohren Zyklus Bohren, Rückzug mit Vorschub Zyklus Bohren, Spindel aus, Rückzug mit Eilgang Zyklus Bohren, Spindel aus, manueller Rückzug Zyklus Bohren, Verweilen, Rückzug mit Vorschub Zyklus schnelles Tieflochbohren Lineare Lochreihen programmieren Rückzugebene definieren - 098, Werkstück- und Werkzeug-Offsets programmieren Setzen der Werkzeug-Offsets Setzen der Werkstück-Offsets Nullpunktverschiebung im Koordinatensystem Drehen des Koordinatensystems G-Code Referenz (Wegbedingungen) Fahren im Eilgang - GO Lineares Fahren mit Vorschubgeschwindigkeit Kreisbogen mit Vorschubgeschwindigkeit - 02 und Radiusformat Mittelpunktformat Verweilen Werkstück- und Werkzeug-Offsets - G Vollkreis und Polares Koordinatensystem abschalten Polares Koordinatensystem einschalten Ebenen auswählen - 017, 018, Längeneinheit wählen - 020, Maschinen-Nullpunkt anfahren Werkzeugbahn-Korrektur - 040, 041, Werkzeuglängen-Offsets - 043, 044, Skalierungsfaktoren setzen - 050, Nullpunktverschiebung im Koordinatensystem Folgende Position in Maschine-Koordinaten Werkstück-Nummer wählen bis Bahn-Modus setzen-0 6 1, Drehen des Koordinatensystems - 068, Längeneinheit wählen - 070, Zyklus schnelles Tieflochbohren Modale Bewegungen ausschalten Zyklus Bohren, Rückzug im Eilgang

8 Zyklus Bohren, Verweilen, Rückzug mit Eilgang Zyklus Tieflochbohren Zyklus Bohren, Rückzug mit Vorschub Zyklus Bohren, Spindel aus, Rückzug mit Eilgang Zyklus Bohren, Spindel aus, manueller Rückzug Zyklus Bohren, Verweilen, Rückzug mit Vorschub Absolute Maßangaben IJ-Modus absolut Inkrementelle Maßangaben IJ-Modus inkrementell Rückzugebene definieren - 098, M-Code Referenz (Schaltfunktionen) Programm Pause - MO Programm Ende - M Spindel an im Uhrzeigersinn - M Spindel an im Gegenuhrzeigersinn - M Spindel aus - M Werkzeugwechsel - M Kühlung Nebel an - M Kühlung Schwall an - M Kühlung aus - M Programmende und Rücklauf - M Programm ab dem ersten Satz wiederholen - M Manuelle Änderung von Vorschub und Drehzahl erlauben - M Manuelle Änderung von Vorschub und Drehzahl verbieten - M Ausfuhren eines Unterprogramms - M Rückkehr aus einem Unterprogramm - M Referenz Adressbuchstaben Reihenfolge der Befehlsausführung in einem Programmsatz Standard-Programmanfang

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