CNC-Handbuch 2013/2014 (eBook)

CNC, DNC, CAD, CAM, FFS, SPS, RPD, LAN, CNC-Maschinen, CNC-Roboter, Antriebe, Simulation, Fachwortverzeichnis

Hans B Kief, Helmut A Roschiwal (Autoren)

eBook Download: PDF

2013 | 1. Auflage
560 Seiten
Carl Hanser Fachbuchverlag
9783446437180 (ISBN)

Infos

Das CNC-Handbuch zählt mit mehr als 300 000 verkauften Exemplaren zu den erfolgreichsten Fachbüchern der NC-Technik. Dazu haben die verständlich geschriebenen Texte, gute Prinzipskizzen, ein hervorragendes Preis-/Leistungsverhältnis und ständige Aktualität durch regelmäßige Neuauflagen beigetragen.
Das Buch bietet eine Fülle von Produktinformationen aus der Werkzeugmaschinen-, Steuerungs- und Zubehörindustrie und ist aus dem Regal der NC-Praktiker nicht mehr wegzudenken.
Die Neuauflage 13/14 wurde durchgehend überarbeitet und aktualisiert.
Die Kapitel Schaltfunktionen für CNC-Maschinen, Energieeffizienz, Werkzeugsystematik in der NC-Fertigung und die prozessadaptierte Auslegung von Werkzeugmaschinenantrieben sind völlig neu.
Das CNC-Handbuch wird von der maßgeblichen Industrie unterstützt und seit vielen Jahren von Industrie und Handelskammern, Technischen Hochschulen, Berufsausbildungszentren und Berufsbildungszentren sowie in der betrieblichen Ausbildung mit bestem Erfolg als Lehrunterlage eingesetzt und empfohlen.
Abgestimmt auf dieses Buch können Dozenten und Ausbilder beim Verlag Schulungsfolien herunterladen.

Hans B. Kief hat jahrzentelange Erfahrung auf dem Gebiet der NC-Technik und ist Gründer des NC-Handbuchs.
Helmut A. Roschiwal ist Gründer, Beirat und Mehrheitsgesellschafter der Roschiwal + Partner Ingenieur GmbH, Augsburg

Inhalt

Teil 1 Einführung in die CNC-Technik 14
1 Historische Entwicklung der NC-Fertigung 16
1.1 Erste Nachkriegsjahre 16
1.2 Wiederaufbau der 
17 
1.3 Weltweite Veränderungen 17
1.4 Neue, typische 
18 
1.5 Der japanische Einfluss 18
1.6 Die deutsche Krise 19
1.7 Ursachen und Auswirkungen 19
1.8 Flexible Fertigungssysteme 20
1.9 Weltwirtschaftskrise 2009 21
1.10 Situation und Ausblick 22
1.11 Fazit 23
2 Meilensteine der 
25 
3 Was ist NC 
30 
3.1 Der Weg zu NC 30
3.2 Hardware 31
3.3 Software 33
3.4 Steuerungsarten 33
3.5 NC-Achsen 35
3.6 SPS, PLC 37
3.7 Anpassteil 40
3.8 Computer und NC 40
3.9 NC-Programm und 
43 
3.10 Dateneingabe 44
3.11 Bedienung 46
3.12 Zusammenfassung 47
Teil 2 Funktionender CNC-Werkzeugmaschine 54
1 Weginformationen 56
1.1 Einführung 56
1.2 Achsbezeichnung 56
1.3 Lageregelkreis 59
1.4 Positionsmessung 62
1.5 Vorschubantriebe 75
1.6 Zusammenfassung 88
2 Schaltfunktionen 91
2.1 Erläuterungen 91
2.2 Werkzeugwechsel 92
2.3 Werkzeugwechsel bei Drehmaschinen 92
2.4 Werkzeugwechsel bei Fräsmaschinen und Bearbeitungszentren 94
2.5 Werkzeug-Identifikation 96
2.6 Werkstückwechsel 99
2.7 Drehzahlwechsel 103
2.8 Vorschubgeschwindigkeit 104
2.9 Zusammenfassung 104
3 Funktionen der numerischen Steuerung 107
3.1 Definition 107
3.2 CNC-Grundfunktionen 107
3.3 CNC-Sonderfunktionen 113
3.4 Anzeigen in CNCs 129
3.5 Offene Steuerungen 
129 
3.6 Preisbetrachtung 132
3.7 Vorteile neuester 
134 
3.8 Zusammenfassung 135
4 SPS – Speicherprogrammierbare Steuerungen 140
4.1 Definition 140
4.2 Entstehungsgeschichte 
140 
4.3 Aufbau und Wirkungsweise von SPS 141
4.4 Datenbus und Feldbus 144
4.5 Vorteile von SPS 151
4.6 Programmierung von SPS und Dokumentation 151
4.7 Programm 153
4.8 Programmspeicher 154
4.9 SPS, CNC und PC 
156 
4.10 SPS-Auswahlkriterien 156
4.11 Zusammenfassung 158
4.12 Tabellarischer Vergleich CNC/SPS 158
5 Einfluss der CNC 
164 
5.1 Maschinenkonfiguration 164
5.2 Maschinengestelle 166
5.3 Führungen 167
5.4 Hauptantriebe 169
5.5 Maschinenverkleidung 175
5.6 Kühlmittelversorgung 176
5.7 Späneabfuhr 176
5.8 Zusammenfassung 177
Teil 3 Die Arten von numerisch gesteuerten Maschinen 180
1 CNC-Werkzeug­maschinen 182
1.1 Bearbeitungszentren, Fräsmaschinen 182
1.2 Drehmaschinen 196
1.3 Schleifmaschinen 
203 
1.4 Verzahnmaschinen 213
1.5 Bohrmaschinen 222
1.6 Parallelkinematische Maschinen 227
1.7 Sägemaschinen 
229 
1.8 Laser-Bearbeitungsanlagen 233
1.9 Stanz- und Nibbelmaschinen 240
1.10 Rohrbiegemaschinen 
244 
1.11 Funkenerosionsmaschinen 246
1.12 Elektronenstrahl-Maschinen 249
1.13 Wasserstrahlschneidmaschinen 250
1.14 Entwicklungstendenzen bei numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen 253
1.15 Messen und Prüfen 257
1.16 Zusammenfassung 261
2 Prozessadaptierte Auslegung von Werkzeugmaschinenantrieben 265
2.1 Grenzen der Betrachtung 265
2.2 Ausgangspunkt Bearbeitungsprozess 266
2.3 Energiebilanz 268
2.4 Aufbau von Werkzeugmaschinenantrieben 269
2.5 Anforderungen aus den Zerspanprozessen 270
2.6 Stationäre und dynamische 
271 
2.7 Lineardirektantrieb in Werkzeugmaschinen 274
2.8 Ableitung der Antriebs 
275 
2.9 Universelle/spezifische Auslegung von Maschinen 278
2.10 Auslegung von Vorschubantrieben spanender Werkzeugmaschinen aus Prozessparametern 279
2.11 Messsysteme für Werkzeugmaschinenantriebe 280
2.12 Systembetrachtung einer Werkzeugmaschine 281
2.13 Zusammenfassung Antriebsdimensionierung 284
3 Energieeffizienz von CNC-Maschinen 285
3.1 Einführung 285
3.2 Effizienzsteigerung 287
3.3 Definition des Prüfzyklus 289
3.4 Ergebnis 290
3.5 Alternativen 290
4 Generative Fertigungsverfahren 293
4.1 Einführung 293
4.2 Definition 294
4.3 Verfahrenskette 296
4.4 Einteilung der generativen Fertigungsverfahren 298
4.5 Vorstellung der wichtigsten Schichtbauverfahren 300
4.6 Zusammenfassung 310
5 Flexible Fertigungs­systeme 312
5.1 Definition 312
5.2 Flexible Fertigungsinseln 315
5.3 Flexible Fertigungszellen 315
5.4 Technische Kennzeichen flexibler Fertigungssysteme 318
5.5 FFS-Einsatzkriterien 320
5.6 Fertigungsprinzipien 321
5.7 Maschinenauswahl und -anordnung 323
5.8 Werkstück-Transportsysteme 324
5.9 FFS-geeignete CNCs 334
5.10 FFS-Leitrechner 335
5.11 Wirtschaftliche Vorteile von FFS 337
5.12 Probleme und Risiken 
339 
5.13 Flexibilität und Komplexität 340
5.14 Simulation von FFS 344
5.15 Produktionsplanungssysteme (PPS) 346
5.16 Zusammenfassung 347
6 Industrieroboter und Handhabung 350
Einführung 350
6.1 Definition: Was ist ein Industrieroboter? 351
6.2 Aufbau von Industrierobotern 352
6.3 Mechanik/Kinematik 353
6.4 Greifer oder Effektor 355
6.5 Steuerung 355
6.6 SafeRobot Technologie 358
6.7 Programmierung 360
6.8 Sensoren 363
6.9 Anwendungsbeispiele 
364 
6.10 Einsatzkriterien für Industrieroboter 366
6.11 Vergleich Industrie-Roboter und CNC-Maschine 368
6.12 Zusammenfassung und Ausblick 369
Teil 4 Werkzeuge in der CNC-Fertigung 372
1 Aufbau der Werkzeuge 374
1.1 Einführung 374
1.2 Anforderungen 374
1.3 Gliederung der Werkzeuge 377
1.4 Maschinenseitige Aufnahmen 381
1.5 Modulare Werkzeugsysteme 387
1.6 Einstellbare Werkzeuge 388
1.7 Gewindefräsen 392
1.8 Sonderwerkzeuge 394
1.9 Werkzeugwahl 399
2 Werkzeug­verwaltung (Tool Management) 401
2.1 Motive zur Einführung 401
2.2 Evaluation einer Werkzeugverwaltung 403
2.3 Lastenheft 403
2.4 Beurteilung von Lösungen 404
2.5 Einführung einer Werkzeugverwaltung 404
2.6 Gliederung 404
2.7 Integration 405
2.8 Werkzeug-Identifikation 405
2.9 Werkzeuge suchen 407
2.10 Werkzeug-Klassifikation 408
2.11 Werkzeug-Komponenten 408
2.12 Komplett-Werkzeuge 410
2.13 Werkzeuglisten 412
2.14 Arbeitsgänge 412
2.15 Werkzeug-Voreinstellung 413
2.16 Werkzeug-Logistik 415
3 Elektronische 
419 
3.1 Einführung 419
3.2 Funktionsweise/Prinzip 420
3.3 Komponenten eines 
422 
3.4 Organisatorische Vorteile elektronischer Werkzeug-Ident-Systeme 422
3.5 Werkzeugerkennung und -datenverwaltung mit RFID 423
3.6 Werkzeugüberwachung 426
3.7 Zusammenfassung 429
4 Prozessnahe Fertigungsmesstechnik 431
4.1 Einführung 431
4.2 Parallele Messtechniken 431
4.3 Prozessnahes Messen 
431 
4.4 Mit Bohrungsmessköpfen nah am Prozess 432
4.5 Aktorische Werkzeug 
433 
4.6 Mechatronische Werkzeugsysteme 436
4.7 Geschlossene Prozesskette 436
4.8 Ausblick 436
4.9 Zusammenfassung 439
Teil 5 NC-Programm und Programmierung 442
1 NC-Programm 444
1.1 Definition 444
1.2 Struktur der 
445 
1.3 Programmaufbau, Syntax und Semantik 447
1.4 Schaltbefehle 
448 
1.5 Weginformationen 450
1.6 Wegbedingungen 
452 
1.7 Zyklen 455
1.8 Nullpunkte und Bezugspunkte 459
1.9 Transformation 462
1.10 Werkzeugkorrekturen 462
1.11 Zusammenfassung 467
2 Programmierung von CNC-Maschinen 469
2.1 Definition der 
469 
2.2 Programmiermethoden 469
2.3 NC-Programmierer 478
2.4 Arbeitserleichternde Grafik 479
2.5 Verteilte Intelligenz 481
2.6 Auswahl des geeigneten Programmiersystems 482
2.7 Zusammenfassung 484
3 NC-Programmier­systeme 487
3.1 Einleitung 487
3.2 Bearbeitungsverfahren im Wandel 488
3.3 Der Einsatzbereich setzt die Prioritäten 489
3.4 Eingabedaten aus unterschiedlichen Quellen 493
3.5 Leistungsumfang eines modernen NC-Programmiersystems (CAM) 493
3.6 Datenmodelle auf hohem Niveau 494
3.7 CAM-orientierte Geometrie-Manipulation 494
3.8 Nur leistungsfähige Bearbeitungsstrategien zählen 495
3.9 3D-Modelle bieten mehr 496
3.10 Innovativ mit Feature-Technik 497
3.11 Automatische Objekterkennung 500
3.12 Bearbeitungsdatenbank 500
3.13 Werkzeuge 502
3.14 Aufspannplanung und Definition der Reihenfolge 502
3.15 Die Simulation bringt es auf den Punkt 502
3.16 Postprozessor 504
3.17 Erzeugte Daten und Schnittstellen zu den Werkzeugmaschinen 504
3.18 Zusammenfassung 504
4 Fertigungs-Simulation 507
4.1 Einleitung 507
4.2 Qualitative Abgrenzung der Systeme 508
4.3 Komponenten eines Simulationsszenarios 511
4.4 Ablauf der NC-Simulation 514
4.5 Einsatzfelder 517
4.6 Zusammenfassung 521
Teil 6 Einbindung der CNC-Technik in die betriebliche Informationsverarbeitung 524
1 DNC – Direct Numerical Control oder Distributed Numerical Control 526
1.1 Definition 526
1.2 Aufgaben von DNC 526
1.3 Einsatzkriterien für 
527 
1.4 Datenkommunikation mit CNC-Steuerungen 528
1.5 Technik des Programmanforderns 529
1.6 Heute angebotene 
530 
1.7 Netzwerktechnik für DNC 532
1.8 Vorteile beim Einsatz von Netzwerken 534
1.9 NC-Programmverwaltung 534
1.10 Vorteile des 
535 
1.11 Kosten und Wirtschaftlichkeit von DNC 539
1.12 Stand und Tendenzen 539
1.13 Zusammenfassung 540
2 LAN – Local Area Networks 543
2.1 Einleitung 543
2.2 Local Area Network (LAN) 543
2.3 Was sind Informationen? 544
2.4 Kennzeichen und Merkmale von LAN 545
2.5 Gateway und Bridge 554
2.6 Auswahlkriterien eines geeigneten LANs 555
2.7 Schnittstellen 555
2.8 Zusammenfassung 560
3 Digitale Produktentwicklung und Fertigung: Von CAD und CAM zu PLM 563
3.1 Einleitung 563
3.2 Begriffe und Geschichte 564
3.3 Digitale Produktentwicklung 569
3.4 Digitale Fertigung 574
3.5 Zusammenfassung 578
Teil 7 Anhang 582
Richtlinien, Normen, 
584 
VDI-Richtlinien 584
DIN-Normen 586
NCG-Empfehlungen 588
NC-Fachwortverzeichnis 590
Stichwortverzeichnis 634
Empfohlene 
642 
Inserentenverzeichnis 644
Tabellen und Übersichtstafeln 645
Bezugsquellenverzeichnis 646

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 7.3.2013
• Verlagsort: München
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Technik ► Maschinenbau
• Schlagworte: CIM • Fertigungstechnik • Maschinenbau • Werkzeugmaschinen
• ISBN-13: 9783446437180 / 9783446437180