Modul Computergesteuerte Fertigungstechnik Fräsen. Computergesteuerte Fertigungstechnik... 3 Einführung/Geschichte... 3

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Philipp Brauer
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1 Inhaltsverzeichnis Ausbildungsthema Computergesteuerte Fertigungstechnik Einführung/Geschichte CNC Allgemein Was ist NC, CNC und DNC Steuerungsarten Punktsteuerung Streckensteuerung Bahnsteuerung CNC-Fräsen Bauformen von CNC-Fräsmaschinen Führungen Elektrische Antriebe Vorschubantriebe Kugelgewindetrieb Werkzeugmagazine Werkzeugaufnahmen Wuchtgüte & Restunwucht Koordinatensysteme Hauptachsen Zusatzachsen Drehachsen Grundregel Arbeitsvorbereitung (AVOR) Werkzeug rüsten/werkzeugvermessung Externe Werkzeugvermessung Interne Werkzeugvermessung Bearbeitungsebenen Bezugspunkte Referenzpunkt R Maschinennullpunkt M Werkstücknullpunkt W Werkzeugbezugspunkt T Einrichtarbeiten Checkliste Dokumentation Werkzeugliste Einrichtblatt Auflage Juni 2009 by SWISSMECHANIC 1 Lehrlingsversion, Art.-Nr Instruktor-, Lehrmeisterversion, Art.-Nr. 4147

2 Ausbildungsthema Grundlagen der Programmierung Programmstruktur Beispielprogramm Satzaufbau Beispiel Satzaufbau G-Funktionen M-Funktionen Haupt- und Unterprogramm Absolutprogrammierung G Inkrementalprogrammierung G Interpolation Kartesische Zielpunkteingabe Polare Zielpunkteingabe Kreisinterpolation Koordinatenwerte X, Y, Z Werkzeugradiuskorrektur G41/G Die Aequidistante Programmierung der Aequidistante Zyklen Übungen G90/G Anfahren von Aussenkonturen Anfahren von Innenkonturen (Kreistasche) Beispiel Grundplatte Beispiel Formplatte AVOR-Grundbegriffe Prüfungsfragen by SWISSMECHANIC 4. Auflage Juni 2009

CNC-Fräsen Bauformen von CNC-Fräsmaschinen Bei kleineren

offener (Ständer-) oder geschlossener (Portal-) Bau -

3 CNC-Fräsen Bauformen von CNC-Fräsmaschinen Bei kleineren Maschinen sind die Gestelle als Tisch- und Konsolenbauform ausgeführt. Für schwerere Maschinen werden Bettausführungen in offener (Ständer-) oder geschlossener (Portal-) Bau - weise eingesetzt. Ständerbauform Portalbauform Tisch- und Konsolenbauform 4. Auflage Juni 2009 by SWISSMECHANIC 7

4 Führungen Führungen müssen folgende Eigenschaften besitzen: Hohe Führungsgenauigkeit durch geringes Spiel und grosse Steifigkeit Nachstellmöglichkeit des Führungsspiels Geringe Reibung und niedriger Verschleiss Möglichst gute Dämpfungseigenschaften Einfache Wartung und Schmiermöglichkeit Abdichtung gegen Schmutz und Späne Führungen können nach der Form der Führungsbahn, nach der Richtung der übertragbaren Kräfte, und nach der Art der Reibung in Gleit- und Wälzführungen eingeteilt werden. Formen von Führungen: Nach der Form der Führungsbahnen unterscheidet man folgende Führungsarten: Flachführungen: Flachführungen sind einfach herzustellen. Bei be stimm - ten Anwendungen benötigen sie eine Nach stellleiste zum Einstellen des Führungsspiels sowie eine Schliess leiste, die das Abheben des Schlittens verhindert. Reine Flach - führungen können nur Kräfte senkrecht zur Füh - rungsbahn aufnehmen. Nachstellleiste Kontermutter Flachführung V-Führung V-Führungen: V-Führungen können auch kleine Querkräfte aufnehmen. Bei Abnutzung stellen sie sich selbstständig nach. Eine Schliessleiste verhindert auch hier das Ab - heben des Schlittens. Häufig werden V-Führungen mit Flachführungen kombiniert. Kontermutter Schwalbenschwanzführungen: Schwalbenschwanzführungen verhindern durch ihre Form ein Abheben des Tisches. Mit einer Nach stell - leiste kann das Spiel eingestellt oder der Verschleiss ausgeglichen werden. Einstellschraube Schliessleiste Einstellschraube Nachstellleiste Rundführungen: Rundführungen sind einfach und genau herzustellen. Gegen Verdrehung können sie z.b. durch Nuten oder durch Kombinationen mit anderen Führungen gesichert werden. Führungssäule Ausleger Bohrschlitten 8 by SWISSMECHANIC 4. Auflage Juni 2009

Elektrische Antriebe Hilfsantrieb Vorschubantrieb Hauptspindelantrieb Bild: Berthold Hermle AG Je nach Art der Antriebsaufgabe lassen sich geregelte elektrische Antriebe einteilen in:

5 Elektrische Antriebe Hilfsantrieb Vorschubantrieb Hauptspindelantrieb Bild: Berthold Hermle AG Je nach Art der Antriebsaufgabe lassen sich geregelte elektrische Antriebe einteilen in: Vorschubantriebe für alle NC- Achsen z.b. X, Y, Z Hauptspindelantriebe z.b. Frässpindel eines Bearbeitungszentrum, Spindelantrieb einer Drehmaschine Hilfsantriebe z.b. Werkzeugwechsler, Palettenwechsler, Rundschalttisch Moderne NC-Maschinen und neue Fertigungstechnologien stellen hohe Ansprüche an Dynamik, Genauigkeit und Flexibilität der Antriebe. Gefordert werden Drehzahl- bzw. Lagegeregelte elektrische Antriebe für Vorschubbewegungen, Hauptspindel und Hilfsantriebe, die den von der NC vorgegebenen Sollwerten mit hoher Präzision und Dynamik folgen. Bezogen auf die Maschine lauten diese Anforderungen: Hohe Bearbeitungsgenauigkeit Hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit Geringe Nebenzeiten 4. Auflage Juni 2009 by SWISSMECHANIC 9

Grundlagen der Programmierung Der Programminhalt besteht aus einer beliebigen Anzahl von Sätzen, die den gesamten Ar beits ablauf der Maschine schrittweise beschreiben.

6 Grundlagen der Programmierung Der Programminhalt besteht aus einer beliebigen Anzahl von Sätzen, die den gesamten Ar beits ablauf der Maschine schrittweise beschreiben. Jeder Satz im Programm repräsentiert einen geometrischen Bearbeitungsschritt und/oder eine bestimmte Maschinenfunktion. Die einzelnen Sätze sind fortlaufend nummeriert. Jeder Satz besteht wiederum aus einem oder mehreren Wö r tern, die sich bei der heute üblichen Adressenschreibweise aus Buchstaben und Zahlenwerten zusammensetzen. Programmstruktur Grundsätzlich besteht ein Programm aus drei Teilen: Programmkopf Programmnummer Werkstücknullpunkt Bearbeitungsebene Programmierung G90/G91 Bearbeitung/en technologische Daten G-Funktionen M-Funktionen Zyklen Programm Ende M30 Beispielprogramm Auf Grund der Vielfältigkeit der Systeme wird auf Details verzichtet. % PM: Programm-Anfang für ein Hauptprogramm N4711 = Programmnummer N1: Bearbeitungsebene X/Y, Werkzeugachse Z N2: Nullpunkverschiebung N3: Absolutprogrammierung N4: Wkzeug, Wkzeugwechsel, Werkzeuglängenkorrektur N5: Drehzahl, Vorschub, Kommentar N6: Positionieren im Eilgang Spindellauf Rechts Ein N7: Zustellen auf Spantiefe, Kühlmittel ein N8: Geradeninterpolation N9: Eilgang zum Sicherheitsabstand N10: Eilgang Z N11: Eilgang XY N12: X, Y, Z auf Werkzeugwechselposition N26: Programmende zurück zum Programmstart 4. Auflage Juni 2009 by SWISSMECHANIC 21

7 Satzaufbau N = Satznummer ist eine steigende Nummerierung der Satzfolge. Die meisten Steu - erungen benötigen dieses Wort für den Programmablauf nicht. Die Satznummer hilft, einen Satz schneller aufzufinden. G = Wegbedingung bestimmen die Fahranweisung für die Achsenbewegungen (X, Y, Z, A, B, C) oder sie werden als Zyklusaufruf verwendet. M = Maschinenfunktion sind Schaltbefehle für die Maschine (Kühlschmierstoff, Spindellauf, Werkzeugwechsel). X, Y, Z = Koordinaten bestimmen den anzufahrenden Zielpunkt. I, J, K = Hilfskoordinaten sind Interpolationsparameter und bestimmen den Mittelpunkt einer Kreisbewegung oder übernehmen eine andere Funktion für die dazugehörende Hauptachse (I=X J=Y K=Z) F, S, T = Technologiedaten bestimmen den Vorschub, Spindeldrehzahl und Werkzeugnummer Modale Funktionen (G/F/S ): Gespeicherte Funktionen sind solange wirksam, bis diese überschrieben werden! Beispiel Satzaufbau Ein Satz besteht aus einer Folge von Worten. Ein Wort besteht aus einer Adresse (Buchstabe) und Zahlenwerten. Adresse Buchstabe F Zahlenwert 250 Wort F250 N1 G00 X.. Y.. N2 G02 X.. Y.. I.. J.. Die Reihenfolge der Adressen (Worte) spielt keine Rolle. Das Verstehen der Programmabläufe durch verschiedene Personen wird durch eine sinnvolle Anordnung erleichtert. 22 by SWISSMECHANIC 4. Auflage Juni 2009

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CNC Fertigung Drehen und Fräsen 6. Auflage Juni 2016 Art. Nr. 2409 Inhaltsverzeichnis CNC Allgemein 7 Vorschriften zur Arbeitssicherheit 9 Positionserfassung 11 CNC Technik 13 Arbeitsvorbereitung (AVOR) 19 Grundlagen der Programmierung