Werkstättenlabor. Gruppe: 01

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1 labor Datum der Übung: Klasse: 3YHWIM Gruppe: 01 Kat.Nr.: 01 Name: Klaus Aigner Übung Nr.: T h e m a: Fallkugel Leitung: Fl. Schweinhofer Aufgabenstellung: Aufgabestellung war eine Fallkugel aus Messing (Teil eines Eieröffners) nach einer Werkstattzeichnung auf der CNC Drehmaschine Gildemeiser CTX 210 zu fertigen. Datum der Protokollabgabe: Anzahl der abgegebenen Seiten (inkl. Deckblatt): 12 Abgegeben am: Note: DeckblattCNC Rev.: 01 Datum: Seite 1 von 12

2 labor Inhaltsverzeichnis: 1) Theorie CNC 1.1 Bezugspunkte 1.2 Bemaßungsarten 1.3 Programmierverfahren 1.4 Vorteile der CNC Technik 2) Gildemeister 2.1 Gildemeister CTX 210 3) Fallkugel 3.1 Rohteil 3.2 Kontur zeichnen 3.3 Abspanen 3.4 Bohren 3.5 Neues Werkzeug anlegen 3.6 Abstechen 3.7 Arbeitsplan 4) Eigene Meinung 5) Quellen DeckblattCNC Rev.: 01 Datum: Seite 2 von 12

3 labor 1) Theorie CNC CNC bedeutet Computerized Numerical Control bzw. übersetzt Computer Numerische Steuerung. Hervorgegangen ist die CNC aus der NC, Numerical Control, bei der die Informationen nicht als Komplettprogramm in der Steuerung einer Maschine gehalten, sondern satzweise von einem Lochstreifen eingelesen wurde. Das Zeitalter der CNC-Technologie setzte ungefähr Mitte der 1970er Jahre ein. Sie ermöglichte eine Rationalisierung in der Serienfertigung und Einzelfertigung durch die erheblich schnellere und dabei trotzdem sehr genaue Bewegung der Achsen und Werkzeuge. Heute sind nahezu alle neu entwickelten Werkzeugmaschinen mit einer CNC-Steuerung ausgerüstet 1.1 Bezugspunkte: Maschinennullpunkt M Er ist der Ursprung des Maschinen-Koordinatensystems und wird vom Maschinenhersteller festgelegt. Referenzpunkt R Ist der Ursprung des inkrementalen Wegmessystems mit einem vom Hersteller festgelegten Abstand zum Maschinennullpunkt. Zur Eichung des Wegmesssystems muss dieser Punkt in allen Maschinenachsen mit dem Werkzeugträger-Bezugspunkt T angefahren werden. Werkzeugträger-Bezugspunkt T Er liegt mittig auf der Anschlagfläche der Werkzeugaufnahme. Bei Fräsmaschinen ist dies die Spindelnase, bei Drehmaschinen die Anschlagfläche des Werkzeughalters am Revolver. Werkstücknullpunkt W Er ist der Ursprung des Werkstück-Koordinatensystems und wird vom Programmierer nach fertigungstechnischen Gesichtspunkten festgelegt. DeckblattCNC Rev.: 01 Datum: Seite 3 von 12

4 labor 1.2 Bemaßungsarten: Bei den Bemaßungsarten unterscheidet man absolute und relative (inkrementelle) Bemaßung. Die Absolutbemaßung bezieht sich immer auf den aktiven Nullpunkt. Bei der Absolutbemaßung sind alle Werte innerhalb des Achssystemes positiv, außerhalb negativ. Bei der Relativbemaßung werden alle Werte, die in Richtung des Maschinennullpunktes zeigen, negativ angegeben. Sie bezieht sich immer auf die vorherige Werkzeugposition. 1.3 Programmierverfahren: Es gibt verschiedene Programmierarten und -verfahren. Die Übergänge zwischen Programmierarten und Programmierverfahren sind fließend und können nicht direkt getrennt werden. Es gibt zwei Programmierarten. maschinenfern maschinennahe/maschinengebunden Es gibt einige Programmierverfahren wie z.b. WOP, orientiertes Programmieren maschinelle Programmierung auf der Basis von CAD Daten 1.4 Vorteile der CNC Technik: Vorteile einer CNC-Steuerung liegen in der Möglichkeit zur einfachen Bearbeitung von komplexen Geometrien (3D) und in der Bearbeitungs-/Wiederholgenauigkeit. Durch die Möglichkeit, Programme zu speichern, können viele gleiche Teile ohne das Zutun eines Menschen in Serie produziert werden. Zudem ermöglicht die CNC-Technik neue Maschinenkonzepte, da keine mechanische Verbindung zwischen Hauptantrieb und Vorschubantrieben nötig ist. DeckblattCNC Rev.: 01 Datum: Seite 4 von 12

5 labor 2) Gildemeister: Die Gildemeister AG ist einer der größten Werkzeugmaschinenhersteller in Deutschland und auch weltweit ein führender Hersteller von CNC-gesteuerten Dreh- und Fräsmaschinen. Der Stammsitz befindet sich in Bielefeld-Sennestadt. 2.1 Gildemeister CTX 210: Die Gildemeister CTX 210 ist eine voll gekapselte CNC schrägbett Drehmaschine. Sie wird mit einer Siemens Sinumerik Steuerung gesteuert bzw. programmiert. Die Programmierung ist Werkstattorientiert. Im inneren hat sie einen Werkzeugrevolver für max. 12 Bohr-, Dreh-, oder Fräswerkzeuge. Der maximale Stangendurchmesser der durch das Dreibackenspannfutter durchgespannt werden kann beträgt 50, d.h. Rohlinge über 50mm müssen abgelängt werden um gespannt werden zu können. Werkzeugrevolver DeckblattCNC Rev.: 01 Datum: Seite 5 von 12

6 labor 3) Fallkugel 3.1 Rohteil Rohteil definieren, d.h. Rohteildurchmesser XA, Aufmaß für Plandrehen ZA, Rohteillänge ZI und Bearbeitungsmaß ZB einstellen. Rückzug XRA und ZRA einstellen, wenn Innenkontur vorhanden ist muss Rückzug erweitert werden. 3.2 Kontur zeichnen Name der Kontur angeben und erstes Element auswählen. Startpunkt der Kontur wählen. In diesem Fall liegt der Startpunkt bei X = 8.5 und Z = 0. Falls ein Konturübergang am Konturanfang vorhanden ist muss er eingestellt werden. Zwischen Fase (FS) und Radius (R ) kann mit der alternativ Taste gewählt werden. Danach Übernehmen drücken und nächstes Element auswählen (hier. Kreisbogen) Gerade in X Gerade in Z Schräge Kreisbogen DeckblattCNC Rev.: 01 Datum: Seite 6 von 12

7 labor Radius Drehrichtung Kreismittelpunkt in X Nun muss ein Kreisbogen (Drehrichtung links) gezogen werden. Radius ( R) einstellen. Hier kann nur noch der Kreismittelpunkt in Z Richtung definiert werden (I), andere Werte sind nicht gegeben. Daher muss der nächste Kreisbogen tangential zum vorherigen sein => die andern Werte ergeben sich dadurch. Fase/Radius! tangential! Jetzt muss ein Kreisbogen (Drehrichtung rechts) konstruiert werden. Die Drehrichtung kann mit der Alternativtaste festgelegt werden. Wiederum Radius, Anfangspunkt in X- und Z Richtung eingeben. Dieser Bogen muss Tangential ausgeführt werden. Der Kreismittelpunkt ergibt sich wieder DeckblattCNC Rev.: 01 Datum: Seite 7 von 12

8 labor Das letzte Element ist eine Gerade in Z Richtung. Es muss nur der Endpunkt der Geraden angegeben werden Falls eine Übergang am Konturende erforderlich ist angeben und danach auf Übernehmen drücken. Nun wird die Kontur in den Arbeitsplan übernommen. DeckblattCNC Rev.: 01 Datum: Seite 8 von 12

9 labor 3.3 Abspanen ausgewähltes Werkzeug Zuerst muss man ein Werkzeug auswählen (T) und die Schnittdaten einstellen (F; V). Danach die Bearbeitungsform (schruppen; schlichten)wählen und angeben wo abgespant werden soll. Die maximale Schnitttiefe ist auch anzugeben (D) Schlichtaufmaße in UX und UZ eingeben. Mit dem Schruppstahl kann man keine Hinterschnitte drehen, daher muss beim Auswahlfeld Hinterschnitte nein ausgewählt werden. Mit dem Kopierstahl wird nun das Restmaterial abgespant, d.h. im Auswahlfeld Hinterschnitte muss ja ausgewählt werden. Schlichtaufmaß und maximale Schnitttiefe müssen wiederum eingestellt werden. Übernahme drücken. DeckblattCNC Rev.: 01 Datum: Seite 9 von 12

10 labor Jetzt wird die gesamte Konturoberfläche geschlichtet. Geschlichtet wird mit einem Kopierstahl (=schlichter), es müssen die Schnittdaten abgestimmt werden und die richtige Bearbeitugsform ausgewählt werden. Da die Oberfläche geschlichtet wird gibt es kein Aufmaß mehr. Die Hinterschnitte müssen auch geschlichtet werden => Hinterschnitte ja und auf Übernahme drücken. Jetzt sollte der Arbeitsplan so aussehen. 3.4 Bohren Jetzt muss eine mittige Bohrung gefertigt werden. Bohrer aus dem Werkzeugverzeichnis laden. Schnittdaten einstellen. Z0 = Bezugspunkt in Z. Z1 = Bohrtiefe, D = maximale Bohrtiefe, DF = Prozentsatz für jeder weitere Zustellung. DeckblattCNC Rev.: 01 Datum: Seite 10 von 12

11 labor 3.5 Neues Werkzeug anlegen Bearbeitungsrichtung Um das Werkstück abstechen zu können muss zuerst ein neues Werkzeug angelegt werden. Dazu in die Werkzeugauswahl gehen und eine freien Werkzeugplatz auswählen. Nun auf den Button neues Werkzeug klicken und Werkzeugart auswählen (hier: Stecher). Bearbeitungsrichtung wählen und mit enter bestätigen. Nun dem Werkzeug einen Namen geben und Werkzeugdaten eingeben und ins Programm laden. Werkzeugname Werkzeugdaten 3.6 Abstechen Nun wird die Fallkugel abgestochen. Werkzeug auswählen, Schnittdaten einstellen Stechtiefe einstellen, Drehzahl- und Vorschub -Verringerung eingeben. Der Rohlingsdurchmesser muss im Feld X0 angegeben werden. Im Feld X2 wird eingestellt wie tief der Stecher unter den Werkstückmittelpunkt stechen soll DeckblattCNC Rev.: 01 Datum: Seite 11 von 12

12 labor 3.7 Arbeitsplan: Zum Schluss sollte der Arbeitsplan so aussehen. 4) Eigene Meinung Die Übungsmappe war sehr gut aufgebaut. Das Übungsprogramm am Computer ist aber noch verbesserungswürdig. Nachdem man alle Übungen gemacht hat, kann man sagen dass man das Programm ziemlich beherrscht. DeckblattCNC Rev.: 01 Datum: Seite 12 von 12