Modul 2: CNC-Frästechnik

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1 Promotion of TVET Viet Nam Vietnamese-German Development Cooperation Report Modul 2: CNC-Frästechnik

2 Promotion of TVET Viet Nam Publisher: Vietnamese-German Development Cooperation Promotion of TVET, Viet Nam General Directorate for Vocational Training (GDVT) 37 B Nguyen Binh Khiem Street Hanoi, Viet Nam Tel (Department of Administration and International Affairs) Fax Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) GmbH 2nd Floor, No. 1, Alley 17, Ta Quang Buu Street Hanoi, Vietnam Tel: /-2 Fax: Website: Author: Design: Photo: Klaus Schilling (EBG) Mariette Junk, Berlin (cover page) Ralf Bäcker, Berlin (cover page) Place and year of publishing: Hanoi, 2010

3 Durchführung des Fortbildungskurses Modul 2: CNC - Frästechnik für Lehrkräfte und Ausbilder Klaus Schilling, EBG Brandenburg Juni/Juli

4 Inhaltsverzeichnis 1. Vorbemerkungen zum Arbeitseinsatz 2. Zielstellung des Fortbildungskurses Modul 2 : CNC- Frästechnik 3. Didaktisches Konzept des Fortbildungskurses Modul 2 CNC- Frästechnik : Theoretische Unterweisungen in CNC- Frästechnik, praktische Einweisungen in Hard- und Software, Programmierübungen zum Fertigen von Frästeilen am PC, Aufgaben zum Programmieren und Bedienen von CNC- Fräsmaschinen 4. Vorbereitung, Durchführung und Auswertung des Fortbildungskurses in Hung Yen 4.1. Vorbereitung des Fortbildungskurses 4.2. Durchführung des Fortbildungskurses 4.3. Auswertung des Fortbildungskurses 5. Feststellung der theoretischen Kenntnisse zum Programmieren von Fertigungsaufgaben der Frästechnik am PC und der praktischen Fertigkeiten zum Einrichten und Bedienen von CNC- Fräsmaschinen 5.1. Inhalt und Bestandteile der Prüfung 5.2. Vorbereitung der Prüfung 5.3. Durchführung der Prüfung 5.4. Auswertung der Prüfung 6. Empfehlungen für die nächsten Fortbildungskurse: CNC-Drehen (Modul 3) und Intensivschulung vietnamesischer Lehrkräfte im Bereich der CNC- Zerspanung im EBG Magdeburg 7. Verzeichnis der Anlagen Anlagen 2

5 1. Vorbemerkungen zum Arbeitseinsatz Wie die bereits durchgeführten Maßnahmen Eingangsmodul zur Feststellung der praktischen Fertigkeiten von Lehrkräften und Ausbildern im konventionellen Drehen und Fräsen und Modul 1 Grundlagen der CNC-Technik gehört auch das Modul 2 CNC-Frästechnik und damit dieser Arbeitseinsatz in das Kooperationsvorhaben zwischen der Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) Förderung der Berufsbildung, Vietnam (PN ) und dem Europäischen Bildungswerk für Beruf und Gesellschaft ggmbh. Modul 2: CNC-Frästechnik führt als weiterer Fortbildungskurs für die nach dem Eingangsmodul ausgewählten Lehrkräfte und Ausbilder der einbezogenen Pilotschulen und nach der bereits erfolgreich realisierten Maßnahme zum Modul 1 Grundlagen der CNC-Technik Unterweisungen, Übungen und Arbeiten an Maschinen im Bereich der CNC-Zerspanung fort, die von Fachkräften des EBG in Hung Yen verantwortet werden. Darauf aufbauend folgt Modul 3 CNC-Drehtechnik und ab Mitte September 08 eine 3-monatige Intensivschulung von acht ausgewählten vietnamesischen Lehrkräften im Bereich der CNC- Zerspanung im EBG in Magdeburg. Sie dienen wie die in Hung Yen durchgeführten Maßnahmen der weiteren theoretischen und praktischen Vorbereitung der Lehrkräfte auf die für nächstes Jahr geplanten Pilotkurse für Auszubildende an den einbezogenen Berufsschulen in Vietnam. 2. Zielstellung des Fortbildungskurses Modul 2: CNC- Frästechnik Im Unterschied zum durchgeführten Eingangsmodul, das vordergründig Testcharakter für die Teilnehmer der folgenden Maßnahmen der CNC-Technik besaß, besteht das Ziel des Moduls 2 CNC-Frästechnik wie auch des bereits durchgeführten Moduls 1 Grundlagen der CNC- Technik vor allem in der Fortbildung der ausgewählten Lehrkräfte und Ausbilder. Es sollen die erforderlichen Voraussetzungen zur erfolgreichen Durchführung des Moduls 3 CNC- Drehtechnik und von Aufbaukursen zur CNC-Technik im Rahmen der 3-monatigen Weiterbildung im EBG in Deutschland geschaffen werden. Modul 2 schließt wie Modul 1 - wiederum mit der Feststellung der theoretischen Kenntnisse zum Programmieren von Fertigungsaufgaben der Frästechnik am PC und der praktischen Fertigkeiten zum Einrichten und Bedienen von CNC-Fräsmaschinen ab. Dabei erfolgt eine Bewertung der Prüfungsaufgaben dieses Moduls. Folgende Teilziele wurden im Fortbildungskurs angestrebt: (1) Vermittlung von Kenntnissen, Fertigkeiten und Gewohnheiten aus dem Gebiet der CNC-Frästechnik, vor allem: - technologische Grundlagen: Wirkprinzip des Fertigungsverfahrens Fräsen; Drehzahl, Schnittgeschwindigkeit, Vorschub beim Fräsen; Werkstoffeigenschaften und ihr Einfluss auf die spanende Bearbeitung durch Fräsen; Ermittlung von Schnittdaten zum Fräsen; 3

6 - maschinentechnische Grundlagen: Wiederholung der Funktion von CNC-Fräsmaschinen im Unterschied zu konventionellen und NC-Maschinen; Funktionseinheiten von CNC-Fräsmaschinen; Antriebsmotor, Stellmotor, Kugelumlaufspindel, Wegmeßsysteme, Bedienfeld, Werkzeugmagazin; Einspannung von Werkzeugen und Werkstücken; - mathematische Grundlagen: Satz des Pythagoras; Winkelfunktionen im rechtwinkligen Dreieck (Übungen); trigonometrische Funktionen (Übungen); Einsatz von Konturrechner S82M; freie Konturprogrammierung TNC; Berechnung von Kreismittelpunkten und segmenten; Koordinatensysteme; Berechnung von Koordinaten; Ermittlung von Absolut- und Inkrementalmaßen; - programmierungstechnische Grundlagen: (unter Bezug auf Programmierung nach DIN 66025; vgl. Anlage 1) Befehle: programmtechnische, geometrische und technologische Befehle; Programmaufbau und Satzformat: Sätze, Wörter, Adressen (T, S, F, G, M, N), Zahl; Anwendung von G-Befehlen, Zyklen und M-Befehlen (vgl. Anlage 2); Wegbedingungen: Geradeinterpolation (G01), Kreisinterpolation (G02; G03); Zusatzfunktionen: Spindeldrehrichtung (M03; M04), Programmende (M30), Werkzeugwechsel (M06) Erstellen von CNC-Programmen für Fertigungsaufgaben Fräsen am PC; Eingabe des Programms über Maschinentastatur in die CNC-Fräsmaschine; - vorbereitende Maßnahmen zur Bedienung von CNC-Fräsmaschinen: Referenzpunkt anfahren Programmieren des Werkstück-Rohlings Aufbau der Werkzeug-Datei Vermessen der Werkzeuge mit Werkzeugvoreinstellgerät oder durch Ankratzen Werkstücknullpunkt setzen Nullpunktverschiebung Werkzeugwechselpunkt setzen; - Maschinenumfeldorganisation unter Produktionsbedingungen: Bestandsaufnahme des Maschinenumfeldes Materialauswahl Einrichteblatt erstellen CNC-Programm erstellen Simulation Eingabe über Maschinentastatur Programmübertragung zur Maschine Rüsten der Maschine nach Einrichteblatt Fräsen von Werkstücken Maßkorrekturen Gefertigte Werkstücke der Datenverwaltung zurückmelden Optimierte Programme rückspeichern 4

7 Projektarbeit: Problemvorgabe und vollständige Problemlösung im Team; (2) Überprüfung der angeeigneten Kenntnissen, Fertigkeiten und Gewohnheiten im Bereich der CNC- Frästechnik: - Programmieren einer Fertigungsaufgabe am PC zum Fräsen eines Bauteiles (Prüfungsteil 1); - Einrichten der CNC-Fräsmaschine und Abarbeiten des Programms zum Fräsen des Bauteiles (Prüfungsteil 2); (3) Schaffung einer Bewertungsgrundlage der Teilnehmer des modularen Fortbildungsprogramms, die durch die Testergebnisse des Einführungsmoduls, des Moduls 1 und durch das noch durchzuführende Modul 3 ergänzt werden, zur Auswahl der Lehrkräfte und Ausbilder, die zu einem zwölfwöchigen Intensivkurs beim EBG in Deutschland eingeladen werden. - Erstellung von Leistungsbemessungskriterien durch die Abnahme der Prüfungsteile 1 und 2; 3. Didaktisches Konzept des Fortbildungskurses Modul 2: CNC-Frästechnik Die Erfahrungen bei der Durchführung des Fortbildungskurses zu Modul 1 (Grundlagen der CNC-Technik;) weisen auf die Notwendigkeit hin, auch Modul 2 CNC-Frästechnik zum besseren Verständnis theoretischer Zusammenhänge der CNC-Technik und zur effektiven Aneignung praktischer Fertigkeiten beim Programmieren und Abarbeiten von Programmen an CNC-Fräsmaschinen handlungsorientiert zu konzipieren. Anhand praktischer Fertigungsaufgaben des Fräsens erfolgten die zu ihrer Realisierung erforderlichen - theoretischen Unterweisungen in Grundlagen der CNC-Technik, - praktischen Einweisungen in Hard- und Software, - Programmierübungen zum Fertigen von Frästeilen am PC, - Bearbeiten von Aufgaben zum Programmieren und Bedienen von CNC-Fräsmaschinen in enger Verbindung von Theorie und Praxis und als ganzheitliches Handeln (Planen, Durchführen, Kontrollieren; selbständiges Aufgaben- und Problemlösen individuell und in Gruppen): - Vorbereitung von Programmierübungen am PC (Einweisung und Demonstration); Programmierübungen am PC; selbständiges Programmieren am PC; Beseitigen von Programmierfehlern; Erarbeiten von Programmen an der Fräsmaschine; - Einschalten der CNC-Fräsmaschine; Anfahren von Referenzpunkten; manuelles Eingeben von Drehzahl und Vorschub; Nullpunktsetzung im manuellen Betrieb mittels Ankratzen (berührungslos); Setzen des Nullpunktes am Werkstück (x, y) mit NC-Antaster an der Maschine; Vermessen der Werkzeuge durch Ankratzen; Programmierung mit WOP; Anwählen und Aufrufen von vorgegebenen Programmen; Abarbeiten von NC-Programmen im Automatikbetrieb; - Erstellen von technologischen Arbeitsplänen mit Berechnung von technologischen Schnittdaten und fehlenden Konturpunkten mittels trigonometrischer Funktionen; - Bearbeiten von Aufgaben zum Programmieren und Bedienen von CNC-Fräsmaschinen: Konturprogrammierung: Fassung und Gewinde; Konturfräsen Zyklenprogrammierung; 5

8 Umrechnen von Koordinaten Polarkoordinaten (vgl. Anlage 3); Innenkonturfräsen Innenbearbeitung; Unterprogrammtechnik (in Abhängigkeit vom vorhandenen Maschinentyp; Heidenhain- und Siemenssteuerung); 4. Vorbereitung, Durchführung und Auswertung des Fortbildungskurses in Hung Yen 4.1. Vorbereitung des Fortbildungskurses - Vorbereitung des Material-, Werkzeug- und Maschinenbedarfs für Modul 2 (Mai/Juni 08): durchgeführt im Vorfeld der Fortbildungsmaßnahme (vgl. Anlage 4); - Vorbereiten der Hard- und Software ( ): Reparatur der CNC-Fräsmaschine und des Werkzeug-Voreinstellgerätes durch Herrn Schilling; - Beratung zur Durchführung des Fortbildungskurses ( ): Inhalt und Abklärung von Problemen (EBG, GTZ); Beratung der Auswertungskriterien mit GTZ Hanoi zur Auswahl von Teilnehmern für den nachfolgenden Fortbildungskurs zum Modul 3 CNC-Drehtechnik 4.2. Durchführung des Fortbildungskurses Dieser Fortbildungskurs wurde wie das bereits realisierte Eingangsmodul und das Modul 1 ebenfalls an der University of Technology and Education Hung Yen durchgeführt. Am Fortbildungskurs nahmen 16 Lehrkräfte (vgl. Anlage 5) und Ausbilder aus folgenden ausgewählten Berufsschulen teil: - Vietnam-Germany Industrial College Thai Nguyen; - Nha Trang Vocational College; - Ho-Chi-Minh-City Vocational College of Technology; - University of Technology and Education Hung Yen; - Than Hoa Industrial Vocational College; - Vinh Phuc Vietnam-Germany Vocational College; - Nam Dinh University of Technology and Education. Verlauf: : - Eröffnung des Fortbildungskurses zum Modul 2 CNC-Frästechnik und Begrüßung der Lehrkräfte und Ausbilder aus Berufsschulen von Nord-, Mittel- und Südvietnam: Herr Lam, Abteilung für internationale Zusammenarbeit der University of Technology and Education Hung Yen; - Präsentation des EBG: Herr Klaus Schilling, EBG Brandenburg; - Erläuterung der Ziele und Inhalte des Fortbildungskurses zum Modul 2; Herr Klaus Schilling, EBG Brandenburg; 6

9 - Hinweise auf den Zusammenhang der Fortbildungsmaßnahme mit der Einführung neuer Rahmenlehrpläne für die Ausbildung von Zerspanungsmechanikern mit CNC-Qualifikation in Vietnam: Herr Dinh Viet Dung, GTZ/TVET; - Ausgabe der Übungsmaterialien zum Programmieren von Fertigungsaufgaben zur Frästechnik (vgl. Anlage 6); - Beginn des Fortbildungskurses: Durchführung der Fortbildung in der ersten Woche mit der gesamten Gruppe und im Verlauf der zweiten und dritten Woche in zwei Gruppen im halbtäglichen Wechsel von theoretischen Unterweisungen in Grundlagen der CNC-Frästechnik; praktischen Einweisungen in Hard- und Software; Übungen zum Programmieren von Fertigungsaufgaben zur Frästechnik am PC; Bearbeiten von ausgewählten Aufgaben zum Programmieren und Bedienen von CNC- Fräsmaschinen. Da auch in diesem Fortbildungskurs die Einstiegsvoraussetzungen der Teilnehmer, bedingt durch die bisher sehr unterschiedliche Ausstattung der Berufsschulen mit CNC-Fräsmaschinen und Software, große Unterschiede aufwiesen, wurde wiederum durch differenzierte Auswahl von Aufgaben zum Programmieren und Bedienen von CNC-Maschinen entsprechend dem Leistungsvermögen der Teilnehmer in individueller und in Gruppenarbeit angestrebt, alle Lehrkräfte und Ausbilder zum erfolgreichen Bewältigen der Prüfungsanforderungen zur CNC- Frästechnik zu führen : - Wiederholung und Vertiefung von Grundlagen der CNC-Technik (Fortbildungskurs zum Modul1); - Einführung in die Programmiertechnik; - Einführung in die Siemenssteuerung S82M (kodierte Steuerung unter Bezug auf DIN 66025); : - Erste gemeinsame Programmerstellung; - Struktur und Format eines CNC-Programms; - Werkzeugauswahl, technologische Daten und Arbeitsplanung; : - Gemeinsame Fortführung der Übungsaufgabe zur kodierten Steuerung; : - Weitere Beispielaufgaben für die Siemenssteuerung S82M; : - Beginn der gruppenweisen Fortbildung (2 Gruppen im Wechsel zwischen PC-Raum und CNC- Werkstatt); - Einführung in die TNC-Programmierung; - Einweisung in die Bedienung der CNC-Fräsmaschine (durch Herrn Wu); 7

10 : - Einführung in die TNC-Programmierung und Einweisung in die Bedienung der CNC- Fräsmaschine (Gruppen im Wechsel); - Vorbereitung der Übungsteile für die Arbeiten an der Fräsmaschine; - Verbindung von Programmierung TNC 124 und TNC 530; : - Gruppenweises Üben von Aufgaben für TNC-Programmierung; - Unterweisungen und Übungen in der Werkstatt: Einschaltalgorithmus, Werkstückvermessung und konventionelles Einmessen von Werkzeugen; - Theoretische Übungen aus der Aufgabensammlung zum Programmieren von Fertigungsaufgaben der Frästechnik (Konturprogrammierung, Aufgabe 1a und 1b); : - Gruppenweises Üben von Aufgaben für TNC-Programmierung; - Unterweisungen und Übungen in der Werkstatt: Einschaltalgorithmus, Werkstückvermessung und konventionelles Einmessen von Werkzeugen; - Theoretische Übungen aus der Aufgabensammlung zum Programmieren von Fertigungsaufgaben zur Frästechnik ((Konturfräsen Zyklenprogrammierung, Aufgaben 2a 2f); : - Gruppenweises Üben von Aufgaben für TNC-Programmierung; - Übungen in der Werkstatt: Einschaltalgorithmus, Werkstückvermessung und konventionelles Einmessen von Werkzeugen; - Theoretische Übungen aus der Aufgabensammlung zum Programmieren von Fertigungsaufgaben zur Frästechnik (Fertigungsaufgaben zur Frästechnik (Koordinatenumrechnung Polarkoordinaten, Aufgaben 3a 3b) : - Wiederholung zur Prüfungsvorbereitung: Theoretische Übungen aus der Aufgabensammlung zum Programmieren von Fertigungsaufgaben zur Frästechnik (Innenkonturfräsen Innenbearbeitung, Aufgabe 4) und Übungen in der Werkstatt (Einschaltalgorithmus, Werkstückvermessung und konventionelles Einmessen von Werkzeugen); : - Gruppenweises Üben von Aufgaben für TNC-Programmierung; - Übungen in der Werkstatt: Einschaltalgorithmus, Werkstückvermessung und konventionelles Einmessen von Werkzeugen; - Theoretische Übungen aus der Aufgabensammlung zum Programmieren von Fertigungsaufgaben zur Frästechnik (Unterprogrammtechnik, Aufgaben 5a 5c); 8

11 - Einweisung und Prüfung der Teilnehmer zur Feststellung der theoretischen Kenntnisse zum Programmieren von Fertigungsaufgaben der Frästechnik am PC und der praktischen Fertigkeiten zum Einrichten und Bedienen von CNC-Fräsmaschinen; - Beginn der theoretischen Prüfung: Aufgabenstellung, Aufgabendiskussion, Aufgabenlösung; : - Beginn der praktischen Prüfung: Einrichten und Bedienen der CNC-Fräsmaschine zum Fertigen des Bauteiles; - Einzelprüfung an der CNC-Fräsmaschine; : - Abschluss der praktischen Prüfung: Einrichten und Bedienen der CNC-Fräsmaschine zum Fertigen des Bauteiles; - Bewertung der Prüfungsteile 1 und 2 und Auswertung der Prüfung mit allen Partnern und Teilnehmern; - Auswertung der theoretischen und praktischen Prüfung mit allen Kursteilnehmern und Partnern durch Herrn Schilling; - Abschluss des Fortbildungskurses zum Modul 2 CNC-Frästechnik durch Herrn Lam und Herrn Dinh Viet Dung; : - Ende des Fortbildungskurses Auswertung des Fortbildungskurses Zur Auswertung des Fortbildungskurses zum Modul 2 CNC-Frästechnik fand wie bereits bei den vorangegangenen Kursen eine Informationsveranstaltung des EBG mit der GTZ, der University of Technology and Education Hung Yen, den Teilnehmern der Prüfung und dem DED statt. Dabei wurde der Fortbildungskurs von allen Beteiligten wiederum sehr positiv eingeschätzt, obwohl an der Schule in Hung Yen keine optimale Bedingungen zur Durchführung der Maßnahme (z. B. defekte CNC-Maschinen, Fehler in der vietnamesischen MTS-Version, Stromausfall in der Region, große Unterschiede in den Einstiegsvoraussetzungen der Teilnehmer vorlagen. An mehreren Fortbildungstagen hospitierte Herr Lam, Leiter der Abteilung für internationale Zusammenarbeit der University of Technology and Education Hung Yen. Die Durchführung der theoretischen Unterweisungen in CNC-Frästechnik, praktischen Einweisungen in Hard- und Software, Programmierübungen zu Fertigungsaufgaben der Frästechnik am PC und Bearbeitungen von Aufgaben zum Programmieren und Bedienen von CNC-Fräsmaschinen erfolgten fachlich und didaktisch auf hohem Niveau. Herr Dinh Viet Dung, GTZ/TVET Hanoi, wertete die Durchführung des Fortbildungskurses Modul 2: CNC-Frästechnik für Lehrkräfte und Ausbilder als vollen Erfolg der Zusammenarbeit mit dem EBG und als wertvolle Grundlage für die folgende Intensivschulung im EBG in Deutschland. 9

12 5. Feststellung der theoretischen Kenntnisse zum Programmieren von Fertigungsaufgaben der Frästechnik am PC und der praktischen Fertigkeiten zum Einrichten und Bedienen von CNC-Fräsmaschinen 5.1. Inhalt, Anforderungen und Bestandteile der Prüfung Zur Überprüfung der im Fortbildungskurs vermittelten theoretischen Kenntnisse und angeeigneten praktischen Fertigkeiten erhielten die Teilnehmer eine Beschreibung der Prüfungsaufgaben (vgl. Anlage 7: Prüfungsaufgaben). Die Prüfung bestand wie in Modul 1 aus zwei Leistungsanforderungen: Prüfungsteil 1: Vorgabezeit - 2 Stunden Programmieraufgabe 1. Erarbeiten Sie einen Arbeitsplan (vgl. Anlage 8) zur Programmierung des Prüfungsteiles 1 (vgl. Anlage 9)! 2. Wählen Sie die notwendigen Werkzeuge aus! 3. Berechnen Sie die Drehzahlen [n] und die Vorschübe [f] nach Anlage 10! 4. Erstellen Sie das NC-Programm unter Berücksichtigung der vor Ort vorhandenen Steuerungssysteme: codiert oder dialogorientiert! Prüfungsteil 2: Vorgabezeit - 45 min Nachbearbeitungszeit - 15 min Einrichten und Bedienen der CNC-Fräsmaschine zum Fertigen des Bauteiles (Prüfungsteil 1) 1. Schalten Sie die CNC Fräsmaschine an und fahren Sie Referenzpunkte an! 2. Spannen Sie das Werkstück ein und richten Sie es aus! 3. Setzen Sie den Werkstücknullpunkt nach der Vorlage in der X- und Y-Achse! 4. Vermessen Sie das 1. bis 3. Werkzeug und tragen Sie die Werte in den Werkzeugspeicher ein! 5. Arbeiten Sie das Programm ab! 6. Rücksetzen des Nullpunktes, Löschen der Werkzeugdaten und Ausschalten der Maschine Vorbereitung der Prüfung Die Vorbereitung der Teilnehmer auf die Prüfung erfolgte in folgenden Schritten: - Arbeitsberatung zur Vorbereitung der Prüfung mit GTZ, Schulleitung Hung Yen und Teilnehmern ( ); - Wiederholung der technologischen, mathematischen, maschinentechnischen und programmierungstechnischen Grundlagen der CNC-Technik ( ); - gemeinsame Übung am PC und an der CNC-Fräsmaschine zur Wiederholung der Linear- und Kreisinterpolation von Konturen, Nuten und Bohrungen; 10

13 - Erstellen eines Arbeitsplanes mit Berechnungen von technologischen Schnittdaten und Konturpunkten mittels trigonometrischer Funktionen; Einschalten der Maschine, Anfahren der Referenzpunkte, Werkzeugwechsel von Hand, Setzen von Nullpunkten am Werkstück (x, y) mit 3-D-Messtaster und im manuellen Betrieb mittels Ankratzen ( ); - Einweisung der Teilnehmer in Inhalte, Anforderungen und Ablauf der Prüfung ( ) Durchführung der Prüfung : Prüfungsteil 1 12:00 Uhr 14:00 Uhr Eröffnung der Prüfung und Einweisung in die Aufgabenstellung; 14:00 Uhr 16:00 Uhr Schriftliche Prüfung: Alle Teilnehmer lösen eine schriftliche Aufgabe und erstellen ein NC - Programm am PC : Prüfungsteil 2 08:00 Uhr 16:00 Uhr Praktische Prüfung: Einrichten und Bedienen der CNC- Fräsmaschine zum Fertigen des Bauteiles: 16 Teilnehmer lösen zeitlich versetzt die gestellte Aufgabe selbständig als Einzelprüfung an der Maschine Auswertung der Prüfung Die Bewertung beider Prüfungsteile erfolgte getrennt nach Noten (vgl. Anlage 11): - Bewertung der theoretischen Aufgabenstellung (Aufstellen des Arbeitsplanes, Werkzeugauswahl, Berechnung von Schnittdaten, Erstellen eines Programms); - Bewertung der praktischen Arbeit. Aus den ermittelten Teilbewertungen wurde das Gesamtergebnis gebildet, das zur Festlegung der zusammenfassenden Abschlussnoten in Theorie und Praxis führte: Zusammenfassung der Bewertung der Prüfung nach Noten: Theorie: Praxis: Note 1: 18,75 %; Note 2: 56,25 %; Note 2: 43,75 %; Note 3: 43,75 %. Note 3: 37,50 %. 6. Empfehlungen für die nächsten Fortbildungskurse: CNC-Drehen (Modul 3) und Intensivschulung vietnamesischer Lehrkräfte im Bereich der CNC- Zerspanung im EBG Magdeburg Die nächsten Fortbildungskurse in CNC-Technik sollten wie bereits geplant (vorabgestimmt mit GTZ/TVET und UTE Hung Yen; vgl. auch Bericht zur Durchführung des Eingangsmoduls zur 11

14 Feststellung der praktischen Fertigkeiten von Lehrkräften und Ausbildern im konventionellen Drehen und Fräsen v. März/April 2008) in folgenden Zeiträumen stattfinden: CNC-Drehen (Ute Hung Yen) T.: V.: EBG Magdeburg, Herr Siegfried Rudolf; Die Weiterbildung von ausgewählten Lehrkräften und Ausbildern für Zerspanungsmechanik / CNC-Technik im Rahmen einer 3monatigen berufspädagogischen Intensivschulung im EBG in Magdeburg sollte wie bereits geplant (vorabgestimmt mit GTZ/TVET und den beteiligten vietnamesischen Partnerschulen) im folgenden Zeitraum stattfinden: T.: V.: EBG Geschäftsführung, Herr Dr. Bernhard Beckmann. Dafür wird von der Geschäftsführung des EBG ein detailliertes Rahmenprogramm der Weiterbildung erarbeitet. Die grundlegende Konzeption dieser Weiterbildung wurde bereits im Februar 2008 während des einwöchigen Aufenthaltes vietnamesischer Führungskräfte aus den einbezogenen Pilotschulen und des Leiters des GTZ-Büros Hanoi, Herrn Dr. Horst Sommer, im EBG in Magdeburg diskutiert und bestätigt. 7. Verzeichnis der Anlagen Anlage 1: Programmierung nach DIN (PowerPoint Präsentation) Anlage 2: Übersicht über G-Befehle, Zyklen und M-Befehle Anlage 3: Polarkoordinaten Anlage 4: Material- und Werkzeugbedarf für Modul 2 Anlage 5: Liste der Teilnehmer am Fortbildungskurs Anlage 6: Aufgabensammlung CNC- Fräsen Anlage 7: Prüfungsaufgaben Anlage 8: Arbeitsplan Anlage 9: Programmieraufgabe für Prüfungsteil 1 12

15 Anlage 10: Formblatt zur Berechnung technologischer Schnittdaten Anlage 11: Photomaterial Anlagen 13

16 Anlage 1: Programmierung nach DIN (PowerPoint Präsentation) Programmierung nach DIN Programmaufbau und Satzformat Ein Programm besteht aus einer geordneten Folge von Befehlen Es ist gegliedert in: - Programmtechnische Befehle - Geometrische Befehle - Technologische Befehle Programmierung nach DIN Programmaufbau und Satzformat Ein Programm besteht aus Sätzen Der Satz besteht aus Wörtern Das Wort besteht aus einer Adresse und einer Zahl Programmierung nach DIN wichtige Adressen Programmierung nach DIN Die Wegbedingungen T Adresse für Werkzeuge S Adresse für Spindeldrehzahl bzw. Schnittgeschwindigkeit F Adresse für den Vorschub bzw. die Vorschubgeschwindigkeit G01 G01 Geradeninterpolation Verfahren einer Geraden im Vorschub Geradeninterpolation Verfahren einer Geraden im Eilgang G Adresse für geometrische Befehle und Verfahrbefehle M Adresse für Zusatzbefehle N Adresse für die Satznummerierung G02 G03 Kreisinterpolation Verfahren eines Kreises oder abschnittes in Uhrzeigerrichtung Kreisinterpolation Verfahren eines Kreises oder abschnittes gegen die Uhrzeigerrichtung Programmierung nach DIN einige Zusatzfunktionen M03 Spindeldrehrichtung RECHTS M04 Spindeldrehrichtung LINKS M30 Programmende (wie M02) nur mit Rücksprung zum Programmanfang M06 Werkzeugwechsels 14

17 Anlage 2: Übersicht über G-Befehle, Zyklen und M-Befehle Übersicht der G - Befehle G00 G01 G02 G03 G04 G09 G20 G21 G22 G23 G24 G25 G26 G28 G33 G40 G41/G42 G51 G53 G54-G56, G58 G59 G90 G91 G92 G94 G95 G96 G97 Übersicht Zyklen Verfahren im Eilgang Geradeninterpolation im Arbeitsgang Kreisinterpolation im Uhrzeigersinn Kreisinterpolation gegen den Uhrzeigersinn Verweilzeit Genauhalt Umschaltung auf Maßeinheit Zoll (Inch) Umschaltung auf Maßeinheit Millimeter Unterprogrammaufruf Programmteilwiederholung Unbedingter Sprungbefehl Referenzpunkt anfahren Werkzeugwechselpunkt anfahren Reitstock positionieren Gewindeschneiden Abwahl der Schneidenradiuskorrektur Schneidenradiuskorrektur links/ rechts von der Kontur Beschreibung einer Sollkontur Inkrementale Nullpunktverschiebung aufheben Nullpunkt setzen absolut Inkrementale Nullpunktverschiebung Absolutmaßangabe einschalten Kettenmaßangabe einschalten Drehzahlbegrenzung Vorschub in Millimeter pro Minute Vorschub in Millimeter pro Umdrehung Konstante Schnittgeschwindigkeit Aufheben der konstanten Schnittgeschwindigkeit G31 Gewindezyklus G36 Verfahrbereichsbegrenzung bei Mehrfachzyklen G57 Schlichtaufmaß G78 Freistichzyklus nach DIN 509 Form E und F Gewindefreistich nach DIN 76 G75 Längsschruppzyklus -achsparallel G76 Planschruppzyklus -achsparallel G79 Einstichzyklus G81 Längsschruppzyklus mit beliebiger Anschlusskontur G82 Planschruppzyklus mit beliebiger Anschlusskontur G83 Konturparalleler Schruppzyklus/Mehrfachzyklus G84 Tiefbohrzyklus G85 Freistichzyklus nach DIN 509 Form E und F Gewindefreistich nach DIN 76 G86 Einstichzyklus G87 Gesenkzyklus G88 Zyklus Radius/Fase G89 Längs-/Planschruppzyklus (kegelförmiger Kontur) Übersicht M - Befehle M00 M02 M03 M04 M05 M07 M09 M08 M30 Programmierter Halt Programmende ohne Rücksetzen Spindel einschalten Drehrichtung rechts (im Uhrzeigersinn) Spindel einschalten Drehrichtung links (gegen Uhrzeigersinn) Spindel ausschalten Pumpe ein Kühlmittel eins Kühlmittelpumpe ausschalten Pumpe ein Kühlmittel zwei Programmende mit Rücksetzen 15

18 Anlage 3: Polarkoordinaten P O L A R KO O R D I N A T E N CC X... Y... Pol PR... PA... Polarradius Polarwinkel 16

19 Anlage 4: Material- und Werkzeugbedarf für Modul 2 MATERIALBEDARF MODUL 2: CNC FRÄSEN (vom 23. Juni bis 11. Juli 2008) Übung Material Abmaße Erforderliche Anzahl 1 AlMgSiPb 120 x 90 x (oder anderes gut spanbares Aluminium) 2 St x 90 x

20 WERKZEUGBEDARF MODUL 2: CNC FRÄSEN (vom 23. Juni bis 11. Juli 2008) Übung Schaftfräser 25 mm H55 Schaftfräser 16 mm H55 Schaftfräser 12 mm H55 Schaftfräser 10 mm H55 Schaftfräser 8 mm H55 Benötigte Anzahl x 2 x x x x x 3 x x x x x x 4 x x x x x x 5 x x x x 6 x x x x x x 7 x x x x 8 x x x x x 9 x x x x 10 x x x x 11 x x x x 12 x x x x x x x 13 x x x x x Schaftfräser 6 mm H55 NC-Anbohrer 12 mm NC-Anbohrer 8 mm Gewindebohrer M 10 Gewindebohrer M 8 Gewindebohrer M 6 Bohrer 5, 6.8, 8.5 Bohrer 6,

21 Anlage 5: Liste der Teilnehmer am Fortbildungskurs No. Name Geburtsdatum Institut 1. Nguyễn Hồng Phong 07/4/79 ĐHSPKT HY 2. Lê Văn Tuân 10/07/81 Thanh Hoá 3. Hồ Phi Anh 20/10/74 TP-HCM 4. Ngô Đình Hiền 02/11/63 Nha Trang 5. Nguyễn Đôn 25/05/64 Nha Trang 6. Lê Văn Toàn 08/09/82 Thanh Hoá 7. Nguyễn Quốc Thanh 30/12/78 TP-HCM 8. Trần Công Chính 28/01/79 Nam Định 9. Lê Thành Chung 16/02/80 Vĩnh Phúc 10. Phan Việt Hùng 25/05/82 Vĩnh Phúc 11. Nguyễn Ánh Vân Hà 01/05/74 TP-HCM 12. Nguyễn Anh Tuấn 15/10/75 ĐHSPKT HY 13. Đỗ Xuân Hưng 21/03/75 ĐHSPKT HY 14. Hồ Phước Hoàng 14/10/64 Nha Trang 15. Nguyễn Hữu Dũng 28/09/83 Thái Nguyên 16. Dương Đình Chinh 06/01/82 Thái Nguyên 19

22 Anlage 6: Aufgabensammlung CNC- Fräsen Europäisches Bildungswerk CNC - Technik Fräsen Übung 1 Konturprogrammierung: Fassung fräsen und Gewinde Erstellen Sie den Arbeitsplan und das Programm Zeichnung 1a Seite Schilling Übungen 1 20

23 Zeichnung 1b Europäisches Bildungswerk CNC - Technik Fräsen Seite Schilling Übungen 2 21

24 Zeichnung 2a Europäisches Bildungswerk CNC - Technik Fräsen Seite Schilling Übungen 4 22

25 Zeichnung 2b Europäisches Bildungswerk CNC - Technik Fräsen Seite Schilling Übungen 5 23

26 Zeichnung 2c Europäisches Bildungswerk CNC - Technik Fräsen Seite Schilling Übungen 6 24

27 Zeichnung 2d Europäisches Bildungswerk CNC - Technik Fräsen Seite Schilling Übungen 7 25

28 Zeichnung 2e Europäisches Bildungswerk CNC - Technik Fräsen Seite Schilling Übungen 8 26

29 Zeichnung 2f Europäisches Bildungswerk CNC - Technik Fräsen Seite Schilling Übungen 9 27

30 Europäisches Bildungswerk CNC - Technik Fräsen Übung 3 Koordinatenumrechnung - Polarkoordinaten Erstellen Sie den Arbeitsplan und das Programm. Erarbeiten Sie den Prüfplan Zeichnung 3a Seite Schilling Übungen 10 28

31 Zeichnung 3b Europäisches Bildungswerk CNC - Technik Fräsen Seite Schilling Übungen 11 29

32 Europäisches Bildungswerk CNC - Technik Fräsen Übung 4 Innenkonturfräsen / Innenbearbeitung Erstellen Sie den Arbeitsplan und das NC-Programm Bestimmen Sie die technischen Daten (Drehzahl, Vorschubgeschwindigkeit, Zustelltiefen) Zeichnung Seite Schilling Übungen 12 30

33 Übung 5 Unterprogrammtechnik Europäisches Bildungswerk CNC - Technik Fräsen Erstellen Sie den Arbeitsplan, Werkzeugdatei für die Kontur (Schruppen und Schlichten) Zeichnung 5a Seite Schilling Übungen 13 31

34 Zeichnung 5b Europäisches Bildungswerk CNC - Technik Fräsen Seite Schilling Übungen 14 32

35 Zeichnung 5c Europäisches Bildungswerk CNC - Technik Fräsen Seite Schilling Übungen 15 33

36 Anlage 7: Prüfungsaufgaben Prüfungsteil 1: Vorgabezeit: 2 Stunden Programmieraufgabe: 1. Erarbeiten Sie einen Arbeitsplan zur Programmierung des Prüfungsteiles! 2. Wählen Sie die notwendigen Werkzeuge aus! 3. Berechnen Sie die Drehzahlen [n] und die Vorschübe [f]! 4. Erstellen Sie das NC-Programm unter Berücksichtigung der vor Ort vorhandenen Steuerungssysteme: codiert oder dialogorientiert! Vorgabezeit: 45 min Nachbearbeitungszeit: 15 min Prüfungsteil 2: Einrichten und Bedienen der CNC-Fräsmaschine zum Fertigen des Bauteiles (Prüfungsteil 1): 1. Schalten Sie die CNC Fräsmaschine an und fahren Sie Referenzpunkte an! 2. Spannen Sie das Werkstück ein und richten Sie es aus! 3. Setzen Sie den Werkstücknullpunkt nach der Vorlage in der X- und Y-Achse! 4. Vermessen Sie das 1. bis 3. Werkzeug und tragen Sie die Werte in den Werkzeugspeicher ein! 5. Arbeiten Sie das Programm ab! 6. Rücksetzen des Nullpunktes, Löschen der Werkzeugdaten und Ausschalten der Maschine. 34

37 Anlage 8: Arbeitsplan Arbeitsgangfolge 1. Seite Nr. Arbeitsgang Werkzeug Nr. n [min -1 ] Vc [m/min] f [mm] Bewertung Arbeitsplan Bewertung Werkzeugauswahl Bewertung Schnittdatenberechnung Bewertung CNC Programm 35

38 Anlage 9: Programmieraufgabe für Prüfungsteil 1 Aufgabenstellung: Erstellen Sie den Arbeitsplan und das NC-Programm! Konturfräsen Zyklenprogrammierung Zeichnung: 36

39 Anlage 10: Formblatt zur Berechnung technologischer Schnittdaten T Dm Vc Fz Z n Vf T01 T02 T03 T04 T05 T06 T07 T08 T09 T10 T11 T12 T13 37

40 Anlage 11: Photomaterial Programmierübungen am PC Programmierübungen am PC Abarbeiten eines Programms an der Fräsmaschine Abarbeiten eines Programms an der Fräsmaschine Abarbeiten eines Programms an der Fräsmaschine Werkstückvermessung durch die EBG- Fachkraft 39

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42 Promotion of TVET Viet Nam