Hochschule für Angewandte Department Maschinenbau und Produktion Wissenschaften Hamburg Institut für Produktionstechnik FERTIGUNGSTECHNIKLABOR WS 2014/15 Betreuer : Dipl.-Ing. H. Catakli, Dipl.-Ing. T. Hänert, Dipl.-Ing. K. Opalka, D. Kühl Gruppen-Nr. :... Versuch : NF Versuchstage(Datum):... Namen Anwesenheit 1 2 3 4 1. Tag Einführung R. n. Plan 2. Tag F F105 3. Tag F015 F107 4. Tag F105 / F025A Ablaufdokumentation: Datum Arbeitsschritt Bemerkung Testat Arbeitsplan Modellieren Als Hausaufgabe zu erledigen! NC-Programm erstellen Werkstück fertigen Rapid-Prototyping 3D Messen Abgabetermin - Laborbericht Abschlusstestat Allgemeine Sicherheitsunterweisung Inhalte: Brandschutz (Feuerlöscher, Fluchtwege, Sammelplatz) Erste Hilfe (Position Erste-Hilfe-Kasten, Verbandbuch, Notruf) Kleidungsordnung Verhalten beim Umgang mit Maschinen (spez. Schutzeinrichtungen) Weisungsbefugnis der Mitarbeiter
Hochschule für Angewandte Department Maschinenbau und Produktion Wissenschaften Hamburg Institut für Produktionstechnik Fertigungstechnik-Labor FtT-L, 3. Semester Versuch Ort Betreuer NF Rechnergestützte Programmierung von Frästeilen, Programmerprobung, Rapid-Prototyping, Werkstückfertigung, Messtechnische Bewertung Institut für Produktionstechnik, Räume F105 (Beginn), F107, F015, F025a Dipl.-Ing. T. Hänert, Kühl, Dipl.-Ing. K. Opalka Abgabetermin innerhalb 14 Kalendertagen nach dem Labortermin 3D-Messtechnik Ziele Praktischer Umgang mit Maschinen und Geräten der Fertigungs- und Messtechnik Gewinnung von vertiefenden Kenntnissen über den Vorlesungsinhalt hinaus Anfertigung eines Laborberichtes nach Maßgaben zur Erstellung wissenschaftlicher Arbeiten Befähigung zur Teamarbeit durch Arbeit in der Gruppe Aufgabe In diesem Laborversuch soll die gesamte Prozesskette der industriellen Teilefertigung abgebildet werden. Dazu wird nach einer Zeichnung ein Bauteil als CAD-Modell und aus den Werkstoff- und Werkzeugdaten ein Operationsplan mit Schnittwerten erstellt. Aus diesen Daten wird graphisch interaktiv ein CNC-Programm erzeugt. Parallel dazu wird ein Rapid-Prototyping-Modell hergestellt, um die Modellgeometrie zu überprüfen. Nach der Fertigung wird am Bauteil mittels einer Koordinatenmessmaschine eine Bewertung der Werkstückgeometrie vorgenommen. Laborvorbereitung: Das Labor umfasst drei Labortermine. Alle Ablaufschritte sind jeweils zur Abstimmung und Testaterteilung vorzulegen. Das Abschlusstestat wird erteilt, wenn neben dem fertigen Frästeil alle Planungs- und Ergebnisunterlagen gemäß Auflistung in einwandfreier, geordneter Form vorliegen. Für die erfolgreiche Teilnahme ist es erforderlich als häusliche Vorbereitung, ein 3D-CAD-Modell aus der Werkstückskizze (gruppenbezogen) zu erstellen und auf elektronischem Medium zum Labortermin mitzubringen. Hinweise: Im Labor sind geschlossenes Schuhwerk und eng anliegende Kleidung zu tragen. Lange Haare dürfen nicht offen getragen werden. Den Anweisungen der Betreuer ist Folge zu leisten. Voraussetzung für die Anerkennung des Labors ist die Teilnahme an der gesamten Labordurchführung. Die selbstständige Erarbeitung des Protokolls ist von jedem Gruppenmitglied nachzuweisen. NF-1/3
Ausstattung Zur Verfügung stehen folgende Einrichtungen und Materialien: 3D-CAD-System CATIA V5R19 Programmiermodul des CAD-Systems CATIA, integriert in CATIA. Möglichkeit der 2,5D- und 3D-Programmierung, mit graphischen Terminals, Drucker, DNC-Datentransfer. CNC-Bearbeitungszentrum SPINNER U-620 mit Steuerung SIEMENS 840D, Werkzeugmagazin mit Werkzeugen (siehe Tabelle 1). Dreikoordinaten-Messmaschine LEITZ PPM 654 mit Auswertesoftware PC-DMIS. Werkstück-Rohteile aus Werkstoff AlMgCuPb; Abmessungen: 150 x 150 x 27 mm. Werkstückzeichnung Ablauf 1 Vervollständigung des Operationsplanes mit den Planungsdaten zu: Schnittfolge, Werkzeugzuordnung Schnitttiefe a p Vorschubgeschwindigkeit v f Schnittgeschwindigkeit v c Drehzahl n 2 Erstellen der Werkstückzeichnung mit Hilfe von CATIA (als Hausarbeit) 3 Erstellen des Quellenprogramms grafisch-interaktiv und Programmerprobung durch Simulation der Bearbeitung 4 Postprozessor-Verarbeitungen, DNC-Datentransfer der NC-Programme 5 Rapid-Prototyping (siehe Laborversuch RP) 6 Programmerprobungen auf dem Bearbeitungszentrum, Erzeugung des Frästeiles 7 Messtechnische Bewertungen des Werkstücks Literatur/Quellen Systembeschreibung und Programmieranleitungen, Skripte des Labors, DIN-Normen, Fachbücher, Internet NF-2/3
Tabelle 1 Belegung des Werkzeugmagazins im Bearbeitungszentrum SPINNER U-620 Benennung Verwendung Schnittwerte v c in m/min f z in mm Platz Ø in mm Schneidstoff Planfraeser D63 45 Planfräsen 1385 0,1 63 HM / z=6 Eckmesserkopf D63 90 Konturfräsen 693 0,1 63 HM / z=6 Schaftfraeser D16 Tasche, Nuten besäumen 180 0,071 16 HM / z=3 Schlichter D16 Tasche, Nuten besäumen 200 0,05 16 HM / z=3 Schaftfraeser D10 Tasche, Nuten besäumen 500 0,073 10 HM / z=3 Schaftfraeser D5 Tasche, Nuten 236 0,04 5 HM / z=4 Kugelkopf D8 Freiformflächen 377 / 251 0,052 / 0,045 8 HM / z=8 Zentrierer D16 90 Zentrieren, Fasen 200 0,05 16 HSS NC Anbohrer D15 90 Gravieren, Zentrieren 200 0,1 15 HM / z=1 Bohrer D6,8 Bohren 180 Bohrer D16 Passmaß vorbohren 180 Gewindebohrer M8 Gewindeschneiden 25 0,06 0,1 f=1,25 6,8 HM 16 HM 8 HSS Spindelwerkz. D18 Passbohrung ausspindeln 102 0,08 18 HM Fasenfräser 45 Kontur anfasen 837 0,125 6,2-21,6 HM / z=2 Bohrer D7,8 Vorbohren 180 Reibahle D8 Reiben 8H7 10 0,06 0,15 7,8 HM 8 HM / z=6 NF-3/3
Hochschule für Angewandte Department Maschinenbau und Produktion Wissenschaften Hamburg Institut für Produktionstechnik Gruppen-Nr.: Tabelle 1: Werkzeugplan Magazin- Platz Bezeichnung Schneidstoff Einstellmaße L in mm D in mm NF Stand 03/2013
Hochschule für Angewandte Department Maschinenbau und Produktion Wissenschaften Hamburg Institut für Produktionstechnik Tabelle 2: Schnittfolge- und Technologieplan Schnitt- Nr. Bezeichnung Schnitttiefe a p in mm Vorschub v f in mm/min f z / f in mm Schnittgeschwindigkeit v c in m/min Drehzahl 1/min NF Stand 03/2013
Hochschule für Angewandte Department Maschinenbau und Produktion Wissenschaften Hamburg Institut für Produktionstechnik Nachweis der Anwendbarkeit der Technologiewerte beim Fräsen / Bohren Aufgabe: Ermitteln Sie für das Bohren (Durchmesser 16mm) ins Volle auf der Grundlage Ihrer gewählten Technologiewerte die erforderliche Antriebsleistung und vergleichen Sie diese mit den Maschinendaten. Ergänzende Vorgabewerte Antriebsleistung der Maschine P 25 kw Spezifische Schnittkraft k c 680 Maschinenwirkungsgrad η 0,9 N 2 mm NF Stand 03/2013
Hochschule für Angewandte Department Maschinenbau und Produktion Wissenschaften Hamburg Institut für Produktionstechnik Fertigungstechnik-Labor FtT-L, 3. Semester Versuch NF NC-Fräsen Werkzeuge Messerkopf 45, D = 63 mm Quelle: Haimer HSK Aufnahme
Messerkopf 90, D = 63 mm Quelle: Haimer HSK Aufnahme
Fräser, D = 16 mm Quelle: Haimer HSK Aufnahme
NC - Zentrierbohrer, D = 16 mm Quelle: Haimer HSK Aufnahme
Bohrer, D = 6,8 mm Quelle: Haimer HSK Aufnahme
Bohrer, D = 7,8 mm Quelle: Haimer HSK Aufnahme
Gewindebohrer, M8 Quelle: Haimer HSK Aufnahme
Reibahle, D = 8H7 mm Quelle: Haimer HSK Aufnahme
Bohren, D = 16 mm Quelle: Haimer HSK Aufnahme
Spindelwerkzeug Quelle: Haimer HSK Aufnahme, Komet M05100 und B0520160
Fasenfräser Quelle: Haimer HSK Aufnahme
Verbindung zwischen HSK und Werkzeugmaschine Bild :Verbindung HSK mit Werkzeugmaschinenspindel; Quelle: Katalog - OTT-JACOB Modulare Spanntechnik
Hochschule für Angewandte Department Maschinenbau und Produktion Wissenschaften Hamburg Institut für Produktionstechnik Erklärung Protokollführer: Hiermit versichere ich, Name: Vorname: E-Mail: dass ich das vorliegende Protokoll für den Versuch Lehrveranstaltung: Versuch: ohne fremde Hilfe, außer durch unten angegebene Laborgruppenmitglieder, selbstständig verfasst und nur die angegebenen Quellen und Hilfsmittel benutzt habe. Wörtlich oder dem Sinn nach aus anderen Werken entnommene Stellen sind unter Angabe der Quellen kenntlich gemacht. Ort Datum Unterschrift Protokollführer Gruppenmitglieder: Hiermit bestätigen wir, Name: Vorname: dass wir mit den Inhalten und der Form des vorliegenden Protokolls vertraut und einverstanden sind. Unterschriften Gruppenmitglieder